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中兴通讯能源张长岭:对充电桩盈利影响最大的数据是设备利用率

北极星储能网  来源:北极星储能网    2019/8/28 16:37:44  我要投稿  

北极星储能网讯:“提升盈利之道也就在于开源节流,来自中国产业信息网的敏感性分析来看,对整个盈利影响最大的数据就是设备利用率,设备利用率的高低将最大决定了盈利的状况。充电服务费是我们很难控制的,但是能够被充电运营商所控制的还有下面绿色的,也就是用电损耗,这样总体来看就可以知道我们盈利之道在于开源节流,开源就是如何增加我们的收入,让更多的车进站充电提升我们充电桩的利用率。”

——中兴通讯能源产品规划总工张长岭

2019年8月28日,由上海市汽车工程学会、江苏省可再生能源行业协会、广东省新能源汽车产业协会、中国土木工程学会城市公共交通学会、广东省充电设施协会、新能源汽车产业网、振威展览股份联合主办的2019上海新能源汽车及充电设施产业发展论坛。本次论坛以“突破技术、创新发展”为主题,围绕如何使我国充电设施建设更好地适应新能源汽车行业的爆发性增长,如何解决新形势下充电难问题以及破解充电桩建设运营方面的诸多痛点等热点话题进行深入探讨!中兴通讯能源产品规划总工张长岭做了主题为《模块的核心技术如何引领充电行业的破局》的演讲。

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中兴通讯能源产品规划总工张长岭:

大家下午好!我今天带来的主题分享是“模块的核心技术如何引领充电行业的破局”,看一下我们充电运营面临哪些挑战和基于?中兴通讯是通信模块研发和制造。所以我们从产品上来解读一下如何用产品和技术助力腾飞。首先看一下充电桩的运营有哪些挑战和机遇。

充电行业对我们电动汽车有非常大的影响,也间接影响到了我们充电服务的盈利状况,我们看到今年六月份车辆有一个非常快速的增长,但是七月份出现了4%的同比下降。这说明补贴对我们充电事业的发展还是有比较大的影响。但是我们也看到其中政策中也孕育着很大的机会,比如说我们政策从车补转向了桩补,以及双积分政策已经做修令,以及像欧美国家的路权和优惠,也会促进新能源电动汽车的发展。

我们可以看到从政策层面来说机遇大于挑战,再来看一下车企的规划来说,我们更可以清晰的看到政策驱动型已经向市场驱动来发展,无论是从续航里程的增加以及BBA等各大车企,有中国的比亚迪以及国内造车新贵,它们对它们即将发布的车型都将极大丰富电动车市场的丰富性,并且也会推动整个造车成本的下降,今年七月份电动汽车百人会有一个预测,在2025年电动车成本会与燃油车持平,这稍有乐观,但这也是比较确定的趋势,未来电动车加速的发展,会给充电行业带来巨大的机会。

我们充电设施协会在六月份发布的数据表明,我们可以看到六月份充电量的同比比2018年增长了147%,我通过和车桩数量的核对,公共桩单桩充电量同比增长达到了60%,这是非常客观的数据,它的实际量大概单桩一个月接近一千度电,也就是每天三十度电左右的充电量,因此我们说充电运营已经见到了盈利的曙光,并且一部分运营商已经实现盈利,同时我们也可以说革命尚未成功。

30度的充电量算下来不足一个小时,刚才也有分享,包括调查报告也都反应一个小时充电量还不足以盈利,所以整体行业而言还处于亏损水平。只要公交市场和运营市场目前是处于比较好的盈利状态,总结来看现在充电行业面临的是机遇大于挑战,但是如何跨过黎明前的黑暗?我们觉得提升盈利是必由之路,无论是支持充电运营商进一步跑马圈地,或者未来充电汽车经营路径普及化之后如何保持稳定的增长,这些都是必由之路。

提升盈利之道也就在于开源节流,来自中国产业信息网的敏感性分析来看,对整个盈利影响最大的数据就是设备利用率,设备利用率的高低将最大决定了盈利的状况,然后充电服务费是我们很难控制的,但是能够被充电运营商所控制的还有下面绿色的,也就是用电损耗,也就是出一度电实际上耗损了多少,这样总体来看就可以知道我们盈利之道在于开源节流,开源就是如何增加我们的收入,让更多的车进站充电提升我们充电桩的利用率。

今年六月份的时候我在深圳拍的图片,这是深圳的一家出租车充电厂站拍的照片,大家可以看到里面有一百多个桩车辆充电非常满,我和出租车司机交流,为什么不到其他的厂站去充呢?地图上都可以查得到,他告诉我两个原因。第一,公用桩虽然地图有空位,到了之后真实利用率非常低或者被燃油车占用,导致实际的可用率非常低。

第二,目前充电桩的容量还是非常低,跑过几个点老的有三十千瓦、四十五千瓦,导致充电两个小时甚至更长时间,但是这个充电站是120千瓦,我们也看到第一研究院的数据,可以看到影响车主对充电满意度最高的两项指标,一个就是充电桩的可用率,还有就是充电速度,这两项也是最为车主垢病的,我们想要吸引更多的车主进店充电,也就要提高充电桩的使用率和充电速度。

在充电运营成本里人力成本和配件成本是非常重要的两块,我们从这五个方面做进一步细分。我们是做产品的就聚焦在产品特性上。如何提升可用率呢?主要是和产品的可靠性相关,一个产品如果总是出问题,就意味这这个桩不能提供服务,它的实际可用率也就下降了,同时还和这个桩的高温特性相关,高温情况下是百分之百输出还是只能输出50%?影响一个桩的实际充电率。

对于充电速度是充电桩的容量相关,120千瓦的桩和140千瓦的桩充电速度也不一样,电损费用主要受充电效率的影响,96%的效率和92%的效率最终会差四个点电费的损失,同时也会有智能化的影响。人力成本是可靠性造成的成本增加,还有智能化手段减少巡检投入的成本,从产品的五个特性可以改善我们的盈利状况,下面从整装的系统环节和模块层级,模块是整个产品最核心的部件,从这两个层次做进一步的分析。

在充电桩的层面,我们现在中兴是聚焦在做模块,因此这个桩的分析都是来源于我们对模块故障分析的基础,包括我们中兴在做通信能源、室外电源的过程中汇集的一些经验可能不是最全面的。我们能看到影响整装可靠性经常出现的问题还是热设计,热设计经常会造成各个部件温升,最容易出现各种故障,所以我们改善之道也在于如何能从通道设计上进行优化,避免热电聚集,这是从整装层面优化可靠性最主要的路径。

同时,我们也可以看到对于独立风道的设计包括未来液冷方案的选择,目前都是很多厂家积极探索的方向,可以看到这个方向是最终提升可靠性创新的途径。对于桩的容量设计就是决定了整装的充电速度,它应该顺应车辆的需求,我们可以看到因为整车的充电速度它目前还是受制于电池的充电能力。

目前比较商业化的速率还是0.8C到1C的水平,建议目前对于乘用车来说要满足单枪60千瓦到80千瓦,这样可以满足乘用车快充的需求,未来我们要满足三十分钟或者十五分钟充满80电量就需要120千瓦到350千瓦桩的容量。对于商用车来说都是有专用桩,单枪120千瓦都没有办法满足几年内的需求。另外看系统效率也是和热设计相关,另外和核心器件选材相关。

充电桩这一块包括智能工作,如何进行自动休眠,我们在通信能源这个领域已经有非常成熟的应用,这方面能带来很大的成本节约,包括你能提升整个负载率,也就意味这系统效率能提升几个点。另外就是智能运维,这是对于智能化成本的节约。下面我们要进入模块的讨论,这是我们的专业,我们会做更深入的剖析。

模块有三个核心的特性会影响运营的结果,首先分享一下可靠性对于运营的影响,我们最近一份数据看到电动汽车国家质检局对电动汽车燃烧进行的分析,其中有20%是发生在充电过程中,如果是低可靠性的方方面面积累的问题,就会造成比较严重的后果,这不仅会造成财产的损失,如果对充电运营造成负面的影响,这就是更大的损失。

同时我们再来量化一下,它会带来服务费的减少,这里我们一个地区有400台装,这一块做一个案例的吧,不同的失效率之下会导致不同的失效时间,10%的失效率的情况下,它损失的时间就会在2880小时,我们用0.5元的服务费测算的话,一年损失服务费将达到13万,13万什么概念呢?会占到模块成本的2.4%,也就是模块成本的可靠性低,其实会增加2.4%的成本,也会带来运维费用的增加。

我们对模块进行运维就要进行配件,同时一次出差解决问题的成本,这些加起来看一下配件成本和人工维护的综合成本核算下来在10%的失效率之下,每年的维护成本将达到25万,我们和比较高可靠性的0.5失效率相比,它会每年增加24万,它大概占到模块成本的4.6%。这对于模块比较清晰。我们现在很多专注的产品效能就不能只是静态看它的采购成本。

我们做桩企是运营的,不是一年就结束了,它要在整个产品生命周期内来评估实际的成本,所以说低可靠性的产品会导致机会的丧失以及运营成本的增加。模块的效率将营销电损费用直接的支出,我们可以结合中兴的高效模块和市场上品效模块的对比,我们来看一下分析,中兴高效模块在高负载率之下,它比普效模块会高出一个点的效率,96%和95%相比,低负载率会高出三个点,这样算下来一天之内,充电节约的费用以120千瓦桩为例会节约9.14元。

一年会节约一万块钱,如果是一块钱的高电价下怎么板?看一下普效模块会浪费多少?三年下来在亿元电价按每天半个小时运行将近一万五千块钱,8个小时的充电很有可能是基础的数字,也就意味这充电的效率低损失的费用将会更高。这里还有一页是分析高温性能,高温性能简单补充一下。高温性能是指55度的时候一台桩是否还能满格输出,中兴通信能够保证在55度一下满额输出,其他的产品采用的技术和用料的差异,导致在50度以上经常会出现降额保护的状态,这样高温性的不同会给桩的运营带来两个结果。

第一个降额会导致充电时间延长,市场上的产品在55度会降额会发生15%到20%,这就意味这用280度电的公共汽车比较,也就相当于延长了充电时间18%。另外同样这个电站充电时间内,就相当于服务费减少了,这样算下来在15%的比例之下,我们造成充电费的减少也是达到具体的数值,也是非常的客观。15%之下损失的服务费会占到所对应的充电模块成本60%,15就意味这百分之百损失了充电模块。

如果我们动态来看的话,充电效率、高温效应以及可靠性,这是充电模块最核心的,它将极大影响最终运营的收入和成本。那么我们有哪些经验来改善核心的性能呢?我们做了一下简单的分解,主要有六个方面改善我们的产品性能,要有端到端的质量保证流程,在流量的结构上进行优化,对它的软件算法进行优化,包括高性能的器件以及冗余的性能,下面我们简单展开。

可靠性是总体流程的保证,不是一个点的优化,所以我们强调它是端到端的掌控,我们的研发采用了HPPD的短控流程,从研发的立项、设计、运营都有全流程的检测,包括到制造、售后整个业务流程都有覆盖,我们保证出现问题和最终根因分析,都有整体公司级的质量水平,才能保证产品最终高可靠性。在架构选择和优化方面,现在都是软开关的方案,不同厂家用了不同的拓扑,不同的拓扑会决定刚才三项核心指标的天花板。

中兴通信采用的三项交错技术有哪些优势呢?第一,通过串并联实现更高的软开关。第二,它具有更小的输入输出文波,它就有更高的效率和更小的损耗。同时电解电容的寿命会比普通的长一倍。然后对于软件优化方面,我们的一些经验表明,我们现在如果想提升整个系统能源效率,我们要做到一个动态化和智能化,就是相当于我们通过更精细化的管控以及更智能的调节,来达到根据实际业务的需要,来输出我们匹配的能源,这样不造成任何多一点的损耗,所以这种情况下通过动态化的设计和智能化的设计思路,让软件提升更高的贡献。

对于工具化和平台化,这个主要是指研发当中应用的技术,采用平台化的工具提高我们的效率,减少人为的失误提升整体研发的质量。我们除了优良的拓扑选择和硬件选择之外,一个可靠性的产品和物料选择是密不可分的,我们都建议对核心效率转换器件都有采用核心器件,一般都用行业前三的保证无效的基本性能,此外针对于物料我们也采用冗余设计的策略,在我们关键的电路和关键器件上,我们要有20%的冗余。这样保证真正运行环境中,我们产品依然具有很高的可靠性和环境适应性。

最后一点,最终的产品在研发、设计和制造过程中,还是需要有完善的测试去保证,这个主要是看是否有完善的测试环境,以及在具体测试实施中是否有足够的测试用例?这里我们模块测试用例不仅覆盖模块化,还对车桩级也有所覆盖,模块在桩级的互通性以及功能的应用都要进行完整的覆盖。

下面做一个小结,我们说整体充电运营面临的是机遇大于挑战,我们从产品五个特性方面为我们的充电运营提供助力。我们从充电桩桩的改善、模块的改善分别进行了展开,模块改善策略我们再回顾一下,我们要有整体公司级端到端的质量保证流程,我们要选择好的拓扑并且持续优化,软件算法方面我们要有四化,我们选择业界前三的物料包括最终完整的测试环境,有千余种的测试用例覆盖,总体能够保证产品的高性能。

最后再花一点时间给大家看一下中兴通讯,如何把刚才这些技术优势应用在产品当中。中兴通讯有着二十多年的通讯能力设计制造经验。我们为一百六十个国家地区提供能源产,我们经过了严格的质量控制,所以我们的产品经过了世界级客户的验证,我们有六个国家级实验室,我们出来的产品都得到了客户的高度认可,我们也把经验应用到了充电模块产品当中,我们现在也赢得了一大批客户的认同。

目前有15千瓦和20千瓦两个系列产品,能够满足各种场景的应用,产品特性就是高可靠性,56.3%的高效。55度一下的使用环境。我们的新品就是二十瓦的充电模块,我们沿用了成熟的架构,可以实现三百伏到一千伏的切换。我们是96.3%的最高效能源产品,我们是使用三统一的架构,并且以早期的板块共用平台,保证客户未来产品升级和扩融上,进行最简单的升级。最后,我们的产品是55度以下不降,可以适用所有的车型,谢谢大家。

(以上内容根据现场速记整理,未经嘉宾审核)

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