新基建、新機(jī)遇、新發(fā)展，7月9日，由中國充電樁網(wǎng)主辦的“2020第六屆中國國際電動(dòng)汽車充換電產(chǎn)業(yè)大會(huì)”（簡稱：金磚充電論壇）在上海大華虹橋假日酒店隆重開幕。來自政府、院校、協(xié)會(huì)、企業(yè)、采購商、金融、媒體等850位代表出席本次大會(huì)，大會(huì)以“洞見當(dāng)下、預(yù)見未來、聚力發(fā)展、合作共贏”為主題，推動(dòng)產(chǎn)業(yè)交流發(fā)展。

新基建引領(lǐng)發(fā)展新浪潮

南瑞集團(tuán)的倪峰由于疫情原因無法到達(dá)會(huì)場，主辦方通過直播連線方式發(fā)表了《新一代電動(dòng)汽車充電系統(tǒng) ChaoJi 介紹》的主題演講，以下是演講嘉賓未刪減實(shí)錄：

南瑞集團(tuán)倪峰
 

大家好，我是南瑞集團(tuán)的倪峰，很高興參加由中國充電樁網(wǎng)主辦的這次金磚充電論壇，給大家介紹一下新一代電動(dòng)汽車充電系統(tǒng)ChaoJi。

很遺憾這次由于疫情的原因沒有辦法到現(xiàn)場，所以通過直播的方式給大家做一個(gè)介紹。

今天的主題講新一代電動(dòng)汽車充電系統(tǒng)。我的演講大概四個(gè)部分：

第一部分：項(xiàng)目簡介；

第二部分：技術(shù)要點(diǎn)；

第三部分：示范項(xiàng)目；

第四部分：下一步工作計(jì)劃。

首先，講一下電動(dòng)汽車充電技術(shù)的現(xiàn)狀，大家知道現(xiàn)在在國際上存在著有三個(gè)大的充電系統(tǒng)，四種接口，加上特斯拉可以說有四個(gè)系統(tǒng)、五種接口，這是現(xiàn)在的情況。

各個(gè)接口完成的功能都是類似的，為了做一個(gè)直流的充電，但是它采用了不同的接口、不同的通信協(xié)議、不同的導(dǎo)引電路等等，雖然需求是一樣的，但是解決的方法或多或少存在一些差異，造成現(xiàn)在市場上面存在著這么多種充電接口，而且充電設(shè)備廠家還包括尤其是汽車制造廠家為了把他的產(chǎn)品賣到世界各地必須考慮到各種各樣的配置、各種各樣的接口，來完成這件事情。

另外，由于這些充電系統(tǒng)基本上主要都是從2010年前后陸陸續(xù)續(xù)出來，最早出來是CHAdeMO，后來GB/T，然后CCS，這幾個(gè)系統(tǒng)到現(xiàn)在為止都已經(jīng)存在了差不多有10年左右的時(shí)間，在應(yīng)用過程中大家發(fā)現(xiàn)出現(xiàn)了很多問題，這些問題包括了它的充電尺寸，接口尺寸比較大，機(jī)械長度普遍不夠，尤其是CCS系統(tǒng)。CCS因?yàn)橹锌盏脑O(shè)計(jì)，強(qiáng)度非常弱，在現(xiàn)場摔壞的情況非常多，GB/T在某些點(diǎn)上面也會(huì)出現(xiàn)一些強(qiáng)度比較弱的情況，出現(xiàn)一些問題。

另外，這是我剛才提到的充電系統(tǒng)因?yàn)槎际?0年以前做的，當(dāng)時(shí)做的時(shí)候由于產(chǎn)業(yè)發(fā)展的比較快，在做這個(gè)系統(tǒng)設(shè)計(jì)的時(shí)候，各個(gè)國家其實(shí)對(duì)未來的一些應(yīng)用還沒有特別的了解，有很多的東西沒有考慮的非常完善，向后的兼容能力非常差，它的系統(tǒng)就是為了解決當(dāng)時(shí)充電的問題，隨著現(xiàn)在充電設(shè)施的發(fā)展出現(xiàn)了一些新的應(yīng)用，其實(shí)是考慮不周的。

另外，在充電方面我剛才提到像這些新的技術(shù)，包括了大功率充電需求，在直流充電系統(tǒng)2011年剛推出的時(shí)候，各個(gè)系統(tǒng)其實(shí)支持的功率不是太大，像CHAdeMO只有50千瓦，CCS充電電流到200左右，GB/T算稍微大一點(diǎn)的是250安培，在使用當(dāng)中250安培不是非常順暢能夠達(dá)到。

像現(xiàn)在最近提出來的充電的直流化，以后可能在車上去掉OBC，直接使用直流充電的方式，加上電網(wǎng)非常關(guān)心的車輛和電網(wǎng)的互動(dòng)，包括現(xiàn)在像比亞迪使用的B2L的應(yīng)用，這些應(yīng)用都是一些比較新的需求。

為了解決這些存在的問題，其實(shí)我們從2016年開始，當(dāng)時(shí)由中電聯(lián)組織和其他的一些企業(yè)都成立了一個(gè)以大功率為目的的，成立了一個(gè)小組來討論技術(shù)如何實(shí)現(xiàn)。在此過程中，從2016年一直到今年，差不多四年左右的時(shí)間，我們?cè)谶@中間做了大量的從一開始的調(diào)研開始到后來的技術(shù)方案的設(shè)計(jì)，做了試驗(yàn)等等，到后面的示范工程等做了一系列工作。

在2018年的時(shí)候，CHAdeMO協(xié)會(huì)和中電聯(lián)簽訂了合作協(xié)議，直接中國、日本聯(lián)合做這個(gè)項(xiàng)目。在2019年的時(shí)候，我們還成立了一個(gè)國際合作關(guān)于ChaoJi項(xiàng)目的工作組，實(shí)際上一共成立了四個(gè)工作組，分別是關(guān)于充電連接器的工作組、充電安全的工作組、通信協(xié)議、自動(dòng)充電系統(tǒng)，一共四個(gè)工作組，參加的國家除了中國、日本以外，有德國、荷蘭、意大利、澳大利亞等等一些國家參與了這個(gè)項(xiàng)目主要的研發(fā)過程。

這里是參與這些項(xiàng)目的主要單位（見PPT），這個(gè)不是很全，包括了日本的一些企業(yè)，中國的很多運(yùn)營商，比如說像國家電網(wǎng)公司，還有充電設(shè)施的一些企業(yè)和連接器的企業(yè)，國外包括車企，德國幾個(gè)大主要車其基本上參加了，也包括連接器的一些制造廠家，另外日本CHAdeMO主流的都參加了這個(gè)項(xiàng)目。



下面我把ChaoJi技術(shù)要點(diǎn)給大家介紹一下。

ChaoJi的設(shè)計(jì)前面我提到了，最初的時(shí)候圍繞大功率走，后面慢慢發(fā)展成為不光為了大功率，它是一個(gè)完整的一套充電的接口系統(tǒng)，它的構(gòu)成包括了幾大主要部分，一個(gè)是充電連接器組件，包括電纜、充電槍，包括一些熱采集的系統(tǒng)，還包括熱管理系統(tǒng)，從充電槍口到整機(jī)一些熱的要求在這里面，還有一套新的導(dǎo)引電路，和充電控制相關(guān)的，還有最重要的充電安全，由幾個(gè)大系統(tǒng)構(gòu)成了ChaoJi新的接口系統(tǒng)，實(shí)際上就是我剛才說的，ChaoJi已經(jīng)成為了新的接口系統(tǒng)，不是簡單一個(gè)企業(yè)，不是為了做一個(gè)大功率而做這個(gè)東西，涵蓋了更多的一些應(yīng)用。

它的一些主要技術(shù)參數(shù)我簡單列了一下，從連接器的設(shè)計(jì)上來講，它按1500伏做的設(shè)計(jì)，但是目前我們?cè)诔潆娤到y(tǒng)上的要求還是跟IEC的這些要求，包括國內(nèi)國標(biāo)的要求達(dá)成一致，對(duì)乘用車來講，基本上按1000伏作為一個(gè)目標(biāo)，1500伏主要準(zhǔn)備預(yù)留在給未來的一些重載的車輛，還有像大型商業(yè)車，特殊的車輛使用的，它的電壓是1000和1500伏兩檔，充電電流這塊在實(shí)驗(yàn)室里現(xiàn)在已經(jīng)做到了600安培，由于車耽現(xiàn)在電池各方面還是有些欠缺，現(xiàn)在很難找到承載這么大電流的汽車和電池，所以我們認(rèn)為近期在市場上應(yīng)用的話，應(yīng)該在400安培左右，我們現(xiàn)在在500安培左右（乘用車），未來可以大家600安培，我們是按照600安培設(shè)計(jì)的，但是在短期內(nèi)不會(huì)用的這么大，大家知道多出100個(gè)安培，發(fā)熱量是成平方關(guān)系的，40%左右，還是相當(dāng)可觀的增長。在這上面我們會(huì)在技術(shù)上預(yù)留好接口，未來等車成熟的時(shí)候再推出來。這是在冷卻的情況下。

如果不在冷卻的情況下，充電電流應(yīng)該是200安培左右，我們現(xiàn)在正在做最后的測試，現(xiàn)在可能在150-200A之間，日本那邊CHAdeMO 3.0已經(jīng)按照200A做了定義，總的來講，充電功率可以達(dá)到900個(gè)千瓦。

對(duì)于連接組件這部分我們做了全新設(shè)計(jì)，我們ChaoJi系統(tǒng)的特點(diǎn)之一是希望做一個(gè)非常緊湊的方案，由于適合乘用車使用。這個(gè)方案我們首先采用了七針的忙按，去掉了原來GB/T2015版里面的輔助電源兩根針，我們覺得輔助電源沒有太多實(shí)際功能，在新方案里面拿掉了。另外為了解決一個(gè)非常大的問題，原來2015版存在所有人詬病的一個(gè)問題，就是IPxxB的要求，原來2015版通過不了測試，這個(gè)是我們做的比較大的改進(jìn)，把功率端子進(jìn)行了縮小，從12mm縮小到10mm，這樣可以通過IPxxB的要求。還有一個(gè)是電子鎖，由原來的樁端移到了車端，這也是提高整個(gè)電子鎖的可靠性。

另外對(duì)2015版，包括借鑒了CCS和CHAdeMO的一些設(shè)計(jì)中間的問題和它的一些經(jīng)驗(yàn)，各國專家一起對(duì)配合公差進(jìn)行了詳細(xì)計(jì)算和重新設(shè)計(jì)，能夠使得在未來的使用中能夠更加避免出現(xiàn)一些后操作上的問題。其他還有在人體工程學(xué)上的設(shè)計(jì)，為了在工藝上生產(chǎn)起來更加簡便也做了很多優(yōu)化設(shè)計(jì)，包括對(duì)針的長度也做了重新定義，包括接觸點(diǎn)的位置都做了詳盡的定義。

大家可以看到它的設(shè)計(jì)是非常靈活的，首先它的尺寸是在全世界目前流行的方案中是最小的直流充電接口，尺寸大概相當(dāng)于GB/T三分之二左右的尺寸，減少了尺寸以后大大提高了汽車設(shè)計(jì)的靈活性，對(duì)汽車是非常有利的特點(diǎn)。

另外它的布置方式可以采用類似于CCS系統(tǒng)的交流跟直流放在一起的布置，也可以采用原來CHAdeMO和GB/T分開布置的方式，因?yàn)樗峭暾闹绷飨到y(tǒng)，所以不依賴于像CCS這樣交流直流必須在直流充電時(shí)用交流里面的PE和導(dǎo)引，我們因?yàn)槭峭暾脑O(shè)計(jì)，所以它那個(gè)設(shè)計(jì)非常靈活，既可以做的很緊湊也可以把它完全分散開來，這點(diǎn)對(duì)汽車設(shè)計(jì)大大提高了它的靈活性。

在整個(gè)設(shè)計(jì)中間我們也做了大量的實(shí)驗(yàn)，包括我們做了模具件、壓潰、跌落、沖擊等等，這些實(shí)驗(yàn)分別在中國和日本都做了相應(yīng)實(shí)驗(yàn)，把數(shù)據(jù)進(jìn)行了大量分析，也包括在設(shè)計(jì)初期做過一些計(jì)算仿真，對(duì)整個(gè)機(jī)械的結(jié)構(gòu)和強(qiáng)度做了很多考慮，使得它成為目前所有方案中的強(qiáng)度最好的一個(gè)方案。

這邊是我們做的一些實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)，我不多說，大家有興趣的話可以在后面再交流這些東西。

這個(gè)我講過了，主要講的是IPxxB的要求，具體內(nèi)容相對(duì)來講要做一些分析，今天時(shí)間關(guān)系不多說，只講一下這個(gè)實(shí)驗(yàn)，由于這個(gè)IPxxB的要求，原來GB/T2015達(dá)不到這個(gè)要求，造成了我們GB/T標(biāo)準(zhǔn)雖然寫在了IEC里面，但是不被歐盟認(rèn)可，當(dāng)時(shí)歐盟反對(duì)GB/T很大的原因是連接器部分存在安全的一些隱患，這樣造成非常大的問題是什么呢？凡是采用GB/T標(biāo)準(zhǔn)的車輛在歐洲沒有辦法用，至少在公共場合沒有辦法用，因?yàn)闅W洲不用也會(huì)影響到采用IEC標(biāo)準(zhǔn)的其他國家，包括東南亞等國家，也是因?yàn)檫@個(gè)原因在公共設(shè)施里面做GB/T幾乎不太可能，這點(diǎn)解決掉了是一個(gè)非常大的突破。

另外安全相關(guān)的，包括關(guān)于短路容量、PE導(dǎo)向的選擇、人體結(jié)構(gòu)、人體PE等問題，這些有很多問題在原來IEC標(biāo)準(zhǔn)里面沒有提，他們一開始沒有考慮到這么多問題，在近10年運(yùn)營當(dāng)中逐漸發(fā)現(xiàn)出現(xiàn)了很多問題，我們?cè)贑haoJi系統(tǒng)設(shè)計(jì)的時(shí)候把新的安全問題都做了統(tǒng)一的解決，這部分東西已經(jīng)提到IEC，在IEC里面會(huì)成為一個(gè)標(biāo)準(zhǔn)，未來所有的系統(tǒng)都要尊重安全的問題。

還有一個(gè)非常重要的ChaoJi特點(diǎn)，實(shí)現(xiàn)了向前兼容，什么意思呢？實(shí)際上就是說我們以前舊的設(shè)備，就是現(xiàn)在使用的，比如2015年版的車和樁不需要做任何的升級(jí)改造就可以和新的ChaoJi系統(tǒng)兼容，ChaoJi可以使用符合老標(biāo)準(zhǔn)的充電機(jī)或者車輛。這里面ChaoJi在國際上比較贊賞的一個(gè)功能，這個(gè)不光兼容了GB/T，還兼容了CHAdeMO2.0，還兼容了CCS系統(tǒng)，理論上講一臺(tái)裝備ChaoJi接口的車輛是可以在全世界任何地方使用它現(xiàn)在的設(shè)備。它的大概原理是，因?yàn)镃haoJi連接器跟其他的連接器物理的尺寸、結(jié)構(gòu)完全不一樣，我們采用了適配器的方式轉(zhuǎn)換了ChaoJi的接口和老的充電機(jī)之間的物理上的轉(zhuǎn)換，根據(jù)我們的設(shè)計(jì)是一個(gè)非常簡單的Adaptor，和特斯拉做的Adaptor有非常大的區(qū)別，特斯拉做的Adaptor在這里面做了有非常復(fù)雜的東西，有CPU、協(xié)議轉(zhuǎn)換等等，我們做的Adaptor在最簡單的方式下只裝兩三個(gè)電阻就可以完成這個(gè)功能。

另外，從充電機(jī)這塊，未來新的充電機(jī)采用雙接口充電機(jī)的方式，這種方式在國際上廣泛使用，在歐美國家可以看到很多充電機(jī)一個(gè)口是CCS，一個(gè)口是CHAdeMO。我們以后未來充電機(jī)可能會(huì)出現(xiàn)一個(gè)口是GB/T，一個(gè)口是ChaoJi，用這種方式兼容不同的車輛使用，也可以用充電堆的方式在一個(gè)充電站里，比如說有幾個(gè)口用ChaoJi，其他的口全是使用GB/T服務(wù)，根據(jù)不同服務(wù)的數(shù)量做靈活的配置。

向前兼容里面除了Adaptor以外，一個(gè)非常大的設(shè)計(jì)特點(diǎn)是我們采用了導(dǎo)引電路來識(shí)別不同的充電系統(tǒng)，我這邊列了一些大致的原理，講起來非常簡單，通過CCL上的編碼電阻，和Adaptor里面安裝了一些匹配的電阻進(jìn)行組合，在ChaoJi系統(tǒng)可以通過CCL上不同的電壓來識(shí)別上什么系統(tǒng)，包括了有CHAdeMO系統(tǒng)，CCS系統(tǒng)，還有GB/T的系統(tǒng)識(shí)別，另外我們還具備了一些向后兼容的特征，我在下面解釋一下。

剛才講的是向前兼容，主要是新的系統(tǒng)在老的系統(tǒng)不做任何改變，新的系統(tǒng)可以適應(yīng)它。向后兼容，一個(gè)系統(tǒng)在設(shè)計(jì)的時(shí)候?yàn)槲磥淼膽?yīng)用做了預(yù)留，以后在做升級(jí)的時(shí)候也不需要對(duì)你的系統(tǒng)做非常大的調(diào)整，你就可以很平滑的過渡新的功能做出來。ChaoJi剛才講的是大功率充電，現(xiàn)在考慮到未來可能出現(xiàn)超大功率充電，像無人飛機(jī)、電動(dòng)飛機(jī)這些應(yīng)用上也可以使用非常大的功率方式，我們?cè)谠O(shè)計(jì)的時(shí)候做了一些預(yù)留。同時(shí)它支持機(jī)器自動(dòng)充電、自動(dòng)防水，在設(shè)計(jì)的時(shí)候?qū)B接器的一些方案做了優(yōu)化，使未來的機(jī)器人和車輛識(shí)別的時(shí)候配合，會(huì)更加的平滑。

我們?cè)谕ㄐ派厦嬷v，大家知道CHAdeMO和GB/T用的是CAN，CCS用的是PLC，特斯拉也是用的CAN（單線），我們覺得未來的發(fā)展方向應(yīng)該是以太網(wǎng)，所以我們?cè)谠O(shè)計(jì)的時(shí)候做了一個(gè)預(yù)留，以后可以從CAN直接過渡到雙線的以太網(wǎng)，以太網(wǎng)接上去做基于IP的應(yīng)用就比較容易實(shí)現(xiàn)了，還包括物聯(lián)網(wǎng)的一些應(yīng)用都可以做起來。

另外，像V2X上面的一些應(yīng)用，包括怎么樣通過CCL這根線去提供一個(gè)輔助的電源，比如PPT上面顯示的照片上，這個(gè)上面就是在日本拍攝的，他們是V2X的應(yīng)用，前面這個(gè)裝置實(shí)際上是一個(gè)應(yīng)急變器（音），它的作用是在發(fā)生停電的時(shí)候，車給家庭提供應(yīng)急電源。這個(gè)帶來一個(gè)問題，這個(gè)裝置帶來一個(gè)問題，這個(gè)裝置本身需要供電，需要從車上先得到一個(gè)電源讓它能夠啟動(dòng)起來，然后再把高壓輸出來轉(zhuǎn)，怎么解決電源的問題，我們?cè)趯?dǎo)引上面做了設(shè)計(jì)，使未來的應(yīng)用得到比較平滑的應(yīng)用。

下面說一下示范項(xiàng)目，在國內(nèi)我們有很多城市主要由國家電網(wǎng)公司、星星充電、奧特迅三家運(yùn)營商牽頭，很多車企、充電設(shè)施企業(yè)等共同參加做的示范項(xiàng)目，這些示范項(xiàng)目在國內(nèi)有四五個(gè)城市了，包括北京、南京、山東濟(jì)南、深圳、常州等等都做了大量的認(rèn)證的實(shí)車的測試實(shí)驗(yàn)，參加的車企也包括北汽、一汽、比亞迪，國外的奧迪、寶馬都提供了樣車進(jìn)行了測試。同時(shí)在日本也做了向后兼容的一些測試的示范，也做了怎樣去兼容CHAdeMO的系統(tǒng)，這是他們做的Adaptor，這個(gè)Adaptor和我們國內(nèi)用的一種有點(diǎn)不一樣，我們國內(nèi)做的是沒有電纜的，它帶了一根電纜在里面，我們還是要繼續(xù)做一些實(shí)驗(yàn)，各有各的優(yōu)缺點(diǎn)，可能通過一些實(shí)驗(yàn)才能定下。

最后簡單說一下下一步的計(jì)劃，剛才劉主任PPT上面也說到了關(guān)于ChaoJi標(biāo)準(zhǔn)化的一些思路，我這邊簡單重復(fù)一下，我們認(rèn)為ChaoJi的應(yīng)用是一個(gè)漸進(jìn)的過程，不是ChaoJi出來就馬上把所有的GB/T的車輛全部換了，不可能的，我們要一步步走，首先2020年標(biāo)準(zhǔn)化已經(jīng)啟動(dòng)了，幾項(xiàng)國標(biāo)已經(jīng)開始做了的，前段時(shí)間中國和日本聯(lián)合發(fā)布了中國的《技術(shù)白皮書》，日本發(fā)布了《CHAdeMO3.0標(biāo)準(zhǔn)的使用》。國標(biāo)啟動(dòng)以后，我們預(yù)測應(yīng)該在明年年底前后能夠發(fā)布，現(xiàn)在有一些汽車廠已經(jīng)開始對(duì)原形車試制的一些事情，我們估計(jì)在2022年前后會(huì)少量有專用大功率的車上市，經(jīng)過一些年的過渡，我們估計(jì)整個(gè)過渡期需要10-15年的時(shí)間，在過渡的過程中我們采用類似于Adaptor的方式使用老的充電機(jī)，新的充電設(shè)備裝兩個(gè)口的方式進(jìn)行過渡，隨著ChaoJi車輛的口越來越多，這種過渡的方案慢慢停止使用，最后我們希望在2035年前后把它全部過渡到新的接口上面去。

《標(biāo)準(zhǔn)》我剛才已經(jīng)提了，有一系列的標(biāo)準(zhǔn)有的已經(jīng)批準(zhǔn)了，有的已經(jīng)在申請(qǐng)中。還有一點(diǎn)就是標(biāo)準(zhǔn)的國際化，這也是非常重要的一點(diǎn)。現(xiàn)在我們和日本聯(lián)合在IEC TC69和IEC 23H共同做這個(gè)工作，下個(gè)禮拜要開IEC TC69的會(huì)上面我們和日本聯(lián)合提出來在下一版的61851-23里面會(huì)增加修整案，把ChaoJi作為CCMD（音）提到國際上去，在IEC里面得到認(rèn)可。這樣我們希望它最終可以成為把ABC，中國方案和歐盟統(tǒng)一在ChaoJi的方案底下，因?yàn)檫@個(gè)方案是唯一具備兼容所有方案的方案，而且本身增加了很多向后兼容的功能。這個(gè)是我們的目標(biāo)。

我剛才提到的日本下一代CHAdeMO標(biāo)準(zhǔn)已經(jīng)宣布采用了ChaoJi平臺(tái)來做，CCS這塊可能有點(diǎn)困難一些，因?yàn)樗麄儺吘雇读诉@么多錢在里面，我覺得中間有一段時(shí)間可能是并行的過程，最終會(huì)怎么樣，我們也可以看到有一張CHAdeMO當(dāng)時(shí)提供的圖，我們希望最終在2035年以后三大標(biāo)準(zhǔn)，三個(gè)系統(tǒng)能夠統(tǒng)一成一種系統(tǒng)來走，這樣帶來最大的好處是對(duì)所有的OEM減少了成本，只要做一種接口就可以了，不需要再做這么多接口。

總的來講，ChaoJi是中國提出的，又是多國合作的新的接口，它的目的就是為了減少現(xiàn)在很多的方案，能夠統(tǒng)一到一個(gè)方案上來，同時(shí)這個(gè)方案也是為未來的充電技術(shù)做好了很多預(yù)留和考慮，希望能夠更加順利平滑的推進(jìn)電動(dòng)汽車充電設(shè)施的發(fā)展。
我今天就講這么多，謝謝大家。