不久前,位于云南昆明的西北部客运站和读书铺服务区的云南交投·华为“光储充”一体化示范站正式落成。读书铺服务区是云南省最大的高速公路服务区,而西北部客运站则是昆明市人流密集、车辆来往频繁的城市客厅,两个站点都配备了华为全液冷超充和光伏电站。通过此次示范站项目,华为数字能源技术有限公司结合自身在智能光伏、充电网络和储能等领域技术积累,进一步助推了新能源电力、充电网络和交通基础设施的协同。
“充电难”制约电动汽车发展
2022年可再生能源在全国发电总装机中的占比接近50%,发电量占比达到36.2%,新能源成为我国新增发电量的主体。在交通领域,国家正在大力推动交通与新能源的深度融合。对此,华为数字能源技术有限公司总裁侯金龙表示:“这有利于满足绿色交通基础设施和新能源汽车用能清洁化和替代能源需求。2022年底,我国新能源汽车渗透率已经达到25.6%,2023年底预计将达到36%,其中电动汽车发展尤为迅猛,这也标志着交通和新能源融合发展将以加大清洁电力使用比例为重点。”
“然而在电动汽车高速发展的同时,充电基础设施建设仍相对滞后。”侯金龙指出,目前充电设施覆盖面较小,主要集中在城区。同时部分设施技术落后,充电速度慢,节假日的服务区常会面临“车多桩少”和充电排队时间过长造成的堵塞。“过去是‘有路才有车’,但是电动汽车发展为构建‘有路就有充电桩’的充电网络提出要求。充电基础设施的缺乏已经成为制约电动汽车从高速发展走向高质量发展的瓶颈。当前第三代半导体和高倍率动力电池技术已经走向成熟,可以支持电动汽车全面走向高压化的超充和快充平台,实现更大充电功率和更长续航里程,对高压快充的支持将是下一代电动汽车的标配。”
华为数字能源技术有限公司中国区副总裁雷光友表示,未来的公路将是交通流、能源流、信息流交汇融合形成的公路能源智能体。更多的清洁能源将在公路服务区、交通枢纽、充电站生产。更多的光储充电场站将与车、网协同互动,成为支撑新型电力系统的关键一员。
超充接近 “一秒一公里”
侯金龙表示,应加快建设以超充和快充为主的高质量充电基础设施,在所有公路服务区、加油站,在城市区域每1公里的半径,部署超充场站,通过 “超快充“、“广覆盖”,实现“有路的地方就有超充”,让新能源车用户“出得了城,下得了乡”,破解充电难题。作为示范站点的读书铺服务区是个很好例子。
“读书铺服务区充电站装设了两排充电堆,建设功率达到1140千瓦。其中华为液冷超级充电堆共有充电桩五个,左侧2个超充终端可支持最大功率600千瓦极速充电,右侧6个快充终端可支持最大功率250千瓦充电。”服务区有关负责人介绍,目前充电站已实现163.08万度充电量,间接减少二氧化碳排放约1626吨。
“这台正在使用600千瓦极速充电的车只需要15分钟就能充满电,最快接近一秒一公里。”(充电速率为实验室环境下测得,实际使用中可能因车型差异、软件版本、车辆电耗、使用条件和环境因素等略有不同,请以实际使用情况为准——编者注)在一辆用于充电演示的纯电动汽车前,负责人表示,虽然服务区充电站场地相对有限,但得益于超充的高效率,场站充电翻台率提升明显。“除了充电快以外,设备运行的声音也基本听不到。”负责人指着充电站一旁的灰色箱体说,“这台充电堆主机采用了全液冷超充解决方案,也就是液冷主机、液冷模块和液冷终端。”他介绍,相比传统风冷主机在充电时风扇呼呼作响,液冷主机不仅能带来又快又安静的充电体验,其占地面积也相比风冷减小了30%左右。同时,由于液冷散热不需要与空气进行直接交换,整个系统可以与外界隔离,防止灰尘等异物进入箱体内部,因此设备使用寿命可达15年以上。
光伏电站助力绿色充电
“服务区充分利用了空闲空间,按照自发自用、余电上网原则,在服务区内铺设分布式光伏发电系统。利用分布式光伏因地制宜、就近发电的特征,服务区通过部分光伏发电为电动汽车充电,实现真正的绿色充电。”据有关负责人介绍,服务区分布式光伏发电系统利用加油站罩棚、边坡以及屋顶,铺设580n型光伏充电板1718块,装机容量996.44千瓦(下行线铺设580N型光伏板964块,559.12千瓦)。估算光伏电站25年总发电量约为3120.80万千瓦时,年平均发电约124.83万干瓦时,预计年均减少碳排放1078.55吨。
光伏电站中也有华为的科技赋能。“实际上,光伏板上的辐照量会随着云的变换而实时变化,对此,华为通过优化算法,让光伏板在每个工况下都能做到最大功率发电,发电量可提升2%。另外,每个光伏组件下面都配备了一个光伏优化器,保证每块光伏板各自以最大功率发电,这可使发电量提升30%左右。”针对华为的逆变器和优化器,上述负责人介绍道:“我们还拥有智能光伏云的管理平台,可以做到所有电站在线运维的可管可视,出现故障时,能够进行组件级故障定位,方便维护和巡查。此外,直流侧的线缆和端子处在户外,一旦有损伤就可能会造成直流拉弧,引发火灾。而华为的设备可以做到毫秒级切断,防止拉弧造成火灾。同时优化器还有主动安全功能,防止运维时可能发生的触电事故,工作原理就是,通过组件级关断来保证电压在30伏人体安全电压以下。”
此外,作为云南交投·华为“光储充”一体化示范站的西北部客运站,不仅配备全液冷超充和光伏电站,也配有储能系统。利用储能“削峰填谷”,平移充电需求,可有效降低充电成本并提升充电桩使用率,带来更多收益,也让最终实现“光储充”统一管理、智能协同、极简运维成为可能。

