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電動(dòng)汽車(chē)是我國(guó)戰(zhàn)略性新興產(chǎn)業(yè)，對(duì)提高我國(guó)能源安全、應(yīng)對(duì)氣候變化、改善環(huán)境質(zhì)量起著重要作用。隨著國(guó)家和各級(jí)政府的大力推廣，截至 2019 年 6 月，全國(guó)新能源汽車(chē)保有量達(dá) 344 萬(wàn)輛，占汽車(chē)總量的 1.37%，其中純電動(dòng)汽車(chē)保有量達(dá) 281 萬(wàn)輛，占新能源汽車(chē)總量的 81.74%。根據(jù)國(guó)家“十三五”規(guī)劃，到 2020 年國(guó)內(nèi)新能源汽車(chē)?yán)塾?jì)產(chǎn)量達(dá)到 500 萬(wàn)輛。在 2019 世界新能源汽車(chē)大會(huì)上，與會(huì)各方也達(dá)成了共識(shí)，將加快新技術(shù)的市場(chǎng)導(dǎo)入與推廣普及，力爭(zhēng)到 2035 年全球新能源汽車(chē)的市場(chǎng)份額達(dá)到 50%，全球汽車(chē)產(chǎn)業(yè)基本實(shí)現(xiàn)電動(dòng)化轉(zhuǎn)型。
就像燃油汽車(chē)需要加油一樣，電動(dòng)汽車(chē)需要充電才能有動(dòng)力源，因此，充電樁是電動(dòng)車(chē)生態(tài)鏈中不可缺少的一部分。要讓更多的用戶接受新能源汽車(chē)，就一定要有便利的充電設(shè)施。近年來(lái)，黨中央國(guó)務(wù)院不斷加大對(duì)充電樁等基礎(chǔ)設(shè)施的政策支持，截至 2019 年 6 月，全國(guó)充電樁總計(jì)保有量超過(guò) 100 萬(wàn)臺(tái)，預(yù)計(jì)到 2020 年，集中式充換電站發(fā)展到 1.2 萬(wàn)座，分散式充電樁達(dá)到 450 萬(wàn)個(gè)。
汽車(chē)充電樁長(zhǎng)什么樣？?
汽車(chē)充電樁一般可分為交流充電樁和直流充電樁兩種，交流充電樁就是我們常說(shuō)的慢充，直流充電樁則相應(yīng)的就是快充，無(wú)論是快充還是慢充，為了提高充電功率，降低損耗，其充電電壓普遍高于 220V(國(guó)標(biāo)規(guī)定不超過(guò) 1000VAC 或 1500VDC)。
具體的充電樁設(shè)備按照輸出電壓分可分為：
交流：?jiǎn)蜗?220V，三相 380V；
直流：200V~500V，350V~700V，500V~950V;
直流充電電流優(yōu)選值：80A，100A，125A，160A，200A，250A。
慢充一般是利用電動(dòng)汽車(chē)自帶的充電系統(tǒng)進(jìn)行充電，慢充對(duì)電池影響小，充電量足，同時(shí)慢充電樁的建設(shè)比較簡(jiǎn)單，只需要提供交流供電電源即可，因此建設(shè)成本低，可以控制在幾千塊錢(qián)的范圍內(nèi)。不過(guò)慢充時(shí)間上相對(duì)較長(zhǎng)，一次充電要花上 8~10 個(gè)小時(shí)才能充滿。慢充雖然有著易受電網(wǎng)波動(dòng)干擾、安全系數(shù)不高的缺點(diǎn)，但它易于大面積安裝、價(jià)格低廉，因此比較適合安裝在小區(qū)和停車(chē)場(chǎng)。
相比慢充，快充的設(shè)備就會(huì)復(fù)雜很多，因此制造、運(yùn)輸和安裝等建設(shè)成本都會(huì)相應(yīng)提高，需要 10 萬(wàn)元左右?？斐涑潆婋娏饕话阋_(dá)到 150~300A，因此充電時(shí)間短，只要 30 分鐘就能將電池充到 80%的電量，充到 80%后充電速度會(huì)明顯降低，這是為了提高電池的充電安全系數(shù)?？斐湟话惆惭b在高速公路服務(wù)區(qū)、公交場(chǎng)站、路邊臨時(shí)停車(chē)等短時(shí)間停留的場(chǎng)所。 ?
直流充電樁內(nèi)部結(jié)構(gòu)圖
充電樁行業(yè)魚(yú)龍混雜
面對(duì)如此大的市場(chǎng)需求，越來(lái)越多的企業(yè)投入到充電樁的研發(fā)、生產(chǎn)、安裝產(chǎn)業(yè)中，從 2014 年的初露鋒芒，到 2019 年的初具規(guī)模，在這五年時(shí)間中，有不少企業(yè)從一個(gè)壓根不搭邊的領(lǐng)域跨越而來(lái)，因此對(duì)產(chǎn)業(yè)鏈、規(guī)范、技術(shù)的解讀都會(huì)存在偏差、不到位的現(xiàn)象。
梳理近年來(lái)電動(dòng)汽車(chē)安全事故發(fā)生的場(chǎng)景，主要分為：充電自燃、行駛自燃、碰撞自燃、浸泡自燃和停車(chē)自燃等，其中充電自燃事故占比最高，而導(dǎo)致充電自燃事故的主要原因是充電樁和電池的質(zhì)量問(wèn)題而導(dǎo)致的熱失控。
除了充電自燃事故，充電樁最大的安全隱患就是觸電風(fēng)險(xiǎn)，一旦發(fā)生事故就可能在 2~3 秒內(nèi)導(dǎo)致人員的殘疾或死亡。?
超七成充電樁都存在嚴(yán)重安全質(zhì)量隱患
央視《每周質(zhì)量報(bào)告》欄目報(bào)道：廣東產(chǎn)品質(zhì)量監(jiān)督檢驗(yàn)研究院首次公布了電動(dòng)汽車(chē)充電樁產(chǎn)品風(fēng)險(xiǎn)監(jiān)測(cè)結(jié)果，結(jié)果顯示 70%的樣品存在安全隱患。這次風(fēng)險(xiǎn)監(jiān)測(cè)共采集 9 家生產(chǎn)企業(yè)的10 批次電動(dòng)汽車(chē)充電樁產(chǎn)品，其中 7 批次不符合國(guó)標(biāo)要求。風(fēng)險(xiǎn)監(jiān)測(cè)發(fā)現(xiàn)，樣品有四個(gè)項(xiàng)目不符合國(guó)標(biāo)要求，容易起火、導(dǎo)致使用者觸電，其中有 1 批次樣品 3 個(gè)檢測(cè)項(xiàng)目項(xiàng)均不符合國(guó)標(biāo)，安全風(fēng)險(xiǎn)較大。問(wèn)題的主要表現(xiàn)形式是該接地的不接地，故障時(shí)沒(méi)有警示等。
為什么充電樁會(huì)這么危險(xiǎn)呢？我們還能繼續(xù)使用充電樁嗎？下面從規(guī)范、技術(shù)和利益的角度來(lái)剖析問(wèn)題根源之所在。
規(guī)范不完善
由于國(guó)內(nèi)充電樁行業(yè)興起較晚，因此缺乏像 CCC 這種強(qiáng)制性的國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)來(lái)規(guī)范該行業(yè)的發(fā)展，目前僅有推薦性標(biāo)準(zhǔn)（T 代表推薦的意思）可供這些制造商們參考：
1. 國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)：
GB/T 18487.1-2015《電動(dòng)車(chē)輛傳導(dǎo)充電系統(tǒng)一般要求》
GB/T 20234.1-2015 《電動(dòng)汽車(chē)傳導(dǎo)充電用連接裝置 通用要求》
GB/T 20234.2-2015 《電動(dòng)汽車(chē)傳導(dǎo)充電用連接裝置 交流充電接口》
GB/T 20234.3-2015 《電動(dòng)汽車(chē)傳導(dǎo)充電用連接裝置 直流充電接口》
GB/T 27930-2015 《電動(dòng)汽車(chē)非車(chē)載傳導(dǎo)式充電機(jī)與電池管理系統(tǒng)之間的通信協(xié)議》
GB 電動(dòng)汽車(chē)傳導(dǎo)充電互操作性測(cè)試規(guī)范（意見(jiàn)征求稿）
GB 電動(dòng)汽車(chē)非車(chē)載傳導(dǎo)式充電機(jī)與電池管理系統(tǒng)之間的通信協(xié)議一致性測(cè)試（意見(jiàn)征求稿）
2. 行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)（能源局標(biāo)準(zhǔn)）
NBT 33001-2010 電動(dòng)汽車(chē)非車(chē)載傳導(dǎo)式充電機(jī)技術(shù)條件
NBT 33008.1-2013 電動(dòng)汽車(chē)充電設(shè)備檢驗(yàn)試驗(yàn)規(guī)范 第一部分非車(chē)載充電機(jī)
3. 企業(yè)標(biāo)準(zhǔn)（國(guó)家電網(wǎng)標(biāo)準(zhǔn)）
QGDW 1233-2014 電動(dòng)汽車(chē)非車(chē)載充電機(jī)通用要求
QGDW 1591-2014 電動(dòng)汽車(chē)非車(chē)載充電機(jī)檢驗(yàn)技術(shù)規(guī)范
雖然國(guó)內(nèi)已經(jīng)有相應(yīng)的國(guó)標(biāo)、行標(biāo)和企標(biāo)可供參考，但是這種產(chǎn)品質(zhì)量完全依賴于各個(gè)廠商的能力與自覺(jué)性的生產(chǎn)經(jīng)營(yíng)現(xiàn)狀帶來(lái)的是魚(yú)龍混雜、良莠不齊的市場(chǎng)，消費(fèi)者們好像被玩弄在股掌之間，因?yàn)樗麄儾⒉荒芊直媸裁词呛玫?，什么是差的，什么樣的存在安全隱患。下面舉幾個(gè)簡(jiǎn)而易懂的例子：
小小螺絲釘（報(bào)道中的充電樁螺絲銹蝕嚴(yán)重）
不是內(nèi)行人壓根分不清它的材質(zhì)是 304 不銹鋼、201 不銹鋼還是鍍鎳含鐵，因?yàn)樗麄兊耐庑魏蜕珴蓭缀鯖](méi)有區(qū)別，不用化學(xué)試劑試驗(yàn)，進(jìn)用肉眼分辨的概率微乎其微。
箱體防護(hù)等級(jí)（報(bào)道中的充電樁內(nèi)部布滿水珠）
所謂防護(hù)等級(jí)指的是防水、防塵等級(jí)，戶外的產(chǎn)品防護(hù)等級(jí)至少為 IPX5，也就是任何角度低壓噴射不會(huì)有水進(jìn)入箱體內(nèi)部的意思。當(dāng)然由于充電樁是一種高壓設(shè)備，為了安全考量，最好的是要達(dá)到防凝露的密封等級(jí) IP67 以上(考慮到散熱，會(huì)降低防護(hù)等級(jí))。請(qǐng)問(wèn)誰(shuí)能一眼看出這么專業(yè)性的結(jié)果來(lái)？
接地電阻（報(bào)道中充電樁的裸露金屬?zèng)]有良好接地）
根據(jù)推薦性國(guó)標(biāo)對(duì)接地要求的規(guī)范，我們可以知道充電樁的殼體、門(mén)鎖屏蔽擋板、固定線纜與螺栓都需要進(jìn)行良好的接地（充電站電氣設(shè)備的工作接地、保護(hù)接地、防雷接地宜共用一套接地裝置。接地裝置的接），一旦出現(xiàn)漏電等情況，就會(huì)通過(guò)接地線導(dǎo)入大地，降低人員觸電的風(fēng)險(xiǎn)的同時(shí)可以減少浪涌、快速脈沖群等干擾信號(hào)對(duì)設(shè)備的破壞。
故障報(bào)警（報(bào)道中的充電樁在絕緣電阻檢測(cè)不良率超過(guò) 50%時(shí)仍未啟動(dòng)故障警示）
故障檢測(cè)與報(bào)警是國(guó)標(biāo)要求的基本功能，目的是防范設(shè)備故障時(shí)帶來(lái)人身危險(xiǎn)，同時(shí)提醒維護(hù)人員及時(shí)進(jìn)行檢修工作。但是這項(xiàng)功能是否達(dá)標(biāo)是需要用專業(yè)的檢測(cè)儀器才能進(jìn)行辨別的，電動(dòng)車(chē)車(chē)主沒(méi)有工具，也沒(méi)有精力去對(duì)每一個(gè)充電樁進(jìn)行檢測(cè)、鑒定。
充電槍電子鎖（報(bào)道中的充電樁電子鎖并沒(méi)有啟用，隨便一人都可在充電過(guò)程中拔下）
充電槍電子鎖是一種用來(lái)監(jiān)測(cè)充電狀態(tài)的裝置，本身是一種安全裝置，在有高壓輸出的時(shí)候鎖住不允許隨意插拔，只有當(dāng)充電結(jié)束，不再有高壓輸出才會(huì)解鎖，充電人員方可拔出。如果電子鎖失去作用，又不小心拔出槍體，那么普通的操作人員基本不會(huì)意識(shí)到槍頭處有高壓，一旦觸摸就會(huì)發(fā)生嚴(yán)重的觸電事故。
舉了這么多例子，大家應(yīng)該知道有一個(gè)強(qiáng)制的國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)是多么重要，希望政府相關(guān)部門(mén)抓緊時(shí)間，盡快推出相應(yīng)法規(guī)，保障行業(yè)的健康發(fā)展，人民的生命財(cái)產(chǎn)安全！
是技術(shù)壁壘，還是利益在作祟？
目前充電樁行業(yè)存在的技術(shù)難題有以下幾個(gè)方面：
1. 充電功率與散熱問(wèn)題
隨著大功率 IGBT 等大功率器件難點(diǎn)的突破，充電樁的充電功率也得到了提升，也就意味著可以用更短的時(shí)間將電池充滿，隨之而來(lái)的是充電過(guò)程中的散熱問(wèn)題越發(fā)突出。
為了直觀的給大家了解充電樁充電過(guò)程中產(chǎn)生的熱量有多大?我們以功率為 60kW 的充電樁為例，市面上直流充電樁的效率普遍在 95%左右，也就是說(shuō)有 5%的電量轉(zhuǎn)化為了熱量，僅一臺(tái)充電樁的熱損耗就有 60000W*5%=3000W，是不是沒(méi)什么概念？那我們來(lái)做個(gè)對(duì)比，目前一只普通白熾燈的功率為 25W，那么 3000W/25W=120，也就是說(shuō)一臺(tái)充電樁的散熱所耗的能量相當(dāng)于 120 只普通白熾燈同時(shí)點(diǎn)亮的耗電量。
了解了這個(gè)，我們?cè)賮?lái)看充電樁發(fā)熱問(wèn)題，當(dāng)汽車(chē)供應(yīng)商和充電樁供應(yīng)商在追求充電速度的時(shí)候，充電樁電感模塊和電源模塊等元器件會(huì)產(chǎn)生大量的熱量，若不及時(shí)散出，不但會(huì)使充電效率降低，還會(huì)引發(fā)嚴(yán)重的安全隱患，比如自燃。而目前解決散熱的方法基本是靠風(fēng)扇散熱，散熱能力有限的同時(shí)，會(huì)帶來(lái)灰塵和濕氣帶來(lái)的危害，加重售后維護(hù)工作。
2.EMC 等級(jí)（可靠性與安全性）
電磁兼容（Electromagnetic Compatibility，簡(jiǎn)稱 EMC)，是指設(shè)備或系統(tǒng)在其電磁環(huán)境中能正常工作，且不對(duì)該環(huán)境中任何事物產(chǎn)生無(wú)法忍受的電磁干擾的能力。絕緣電阻、靜電干擾、浪涌、脈沖群等都是其中重要的組成部分，一旦電磁兼容等級(jí)不夠，就會(huì)帶來(lái)設(shè)備打死或人員觸電等風(fēng)險(xiǎn)。一個(gè)從事充電樁研發(fā)生產(chǎn)的專業(yè)公司可以生產(chǎn)出滿足 EMC 等級(jí)的產(chǎn)品，但是這些性能指標(biāo)相關(guān)的材料、元器件會(huì)隨著時(shí)間和環(huán)境因素而改變，因此如何從技術(shù)的角度來(lái)保質(zhì)也是面臨的一大問(wèn)題。
3. 產(chǎn)品測(cè)試與一致性問(wèn)題
受限于生產(chǎn)條線設(shè)備的落后，在樣品技術(shù)參數(shù)達(dá)標(biāo)的情況下，卻不能生產(chǎn)出與樣品性能一致的批量產(chǎn)品來(lái)，這不僅是汽車(chē)充電樁行業(yè)存在的問(wèn)題，也是整個(gè)制造行業(yè)面臨的最大的挑戰(zhàn)。
4. 管理監(jiān)控網(wǎng)絡(luò)部署問(wèn)題
在前期規(guī)劃的時(shí)候沒(méi)有進(jìn)行統(tǒng)一、完善的網(wǎng)絡(luò)監(jiān)控部署，同時(shí)也受限于物聯(lián)網(wǎng)發(fā)展階段的局限性，對(duì)于已安裝的設(shè)備監(jiān)控沒(méi)有達(dá)到預(yù)期的效果，目前使用的方案是通過(guò) app 來(lái)補(bǔ)充這塊缺陷。
對(duì)于充電樁企業(yè)來(lái)說(shuō)，出現(xiàn)超七成不合格的現(xiàn)象原因難道只是因?yàn)榇嬖诩夹g(shù)壁壘嗎？
絕對(duì)不是，占比更大的是利益驅(qū)使！
1．研發(fā)環(huán)節(jié)
在研發(fā)過(guò)程中，那些只顧追著利益的企業(yè)家們會(huì)通過(guò)減少保護(hù)模塊、使用安全性能地下的簡(jiǎn)化設(shè)計(jì)方案來(lái)降低設(shè)備的成本。比如明知道絕緣電阻測(cè)試不通過(guò)，卻依舊使用原方案，不愿意增加器件來(lái)改善性能，這就是為了“省錢(qián)”，企業(yè)家們篤定用戶不會(huì)知道內(nèi)部構(gòu)造情況而在用別人的生命財(cái)產(chǎn)安全“冒險(xiǎn)”。
2．生產(chǎn)制造環(huán)節(jié)
在生產(chǎn)制造過(guò)程中，工程師們給的樣品和方案到了生產(chǎn)部、交付中心，往往會(huì)大打折扣，這其中就涉及到原材料的進(jìn)價(jià)問(wèn)題，比如按照樣品制作和測(cè)試要求，需要使用 304 不銹鋼的結(jié)構(gòu)，而到了批量采購(gòu)環(huán)節(jié)就會(huì)變成 201 不銹鋼，甚至是鐵皮鍍鎳，這樣生產(chǎn)出來(lái)的設(shè)備怎么能防雨淋、耐腐蝕？
3．施工維護(hù)環(huán)節(jié)
在施工過(guò)程中施工商們?yōu)榱私档统杀荆瑫?huì)采取“改變供電、接地體、通信線纜的材質(zhì)，給線纜瘦身”等方案，而這帶來(lái)的便是設(shè)備饋電、雷雨天氣易損毀和操作人員觸電等問(wèn)題。
關(guān)于維護(hù)環(huán)節(jié)，目前的設(shè)備運(yùn)營(yíng)商們做的還遠(yuǎn)遠(yuǎn)不夠，存在檢修人員配備不足的情況，用戶反饋的問(wèn)題往往要脫拉很久都得不到解決。
守住安全底線
企業(yè)在追逐利益的同時(shí)要守住其道德底線，從充電速度、安全性、成本等多方面下手，把住充電樁的基本指標(biāo)，尋求平衡發(fā)展，而不是極力追求某一指標(biāo)。如果單純?yōu)榱私档统杀?，但是以犧牲安全性為代價(jià)，這對(duì)企業(yè)來(lái)說(shuō)會(huì)進(jìn)入一種不可持續(xù)發(fā)展的惡態(tài)。
與非網(wǎng)原創(chuàng)內(nèi)容，未經(jīng)許可，不得轉(zhuǎn)載！
