Tại sao Huawei có thể xây dựng 100,000 đống sạc quá tải mỗi năm?

Vào tháng 3 năm ngoái, Huawei cùng với Hội đồng Điện lực Trung Quốc, Hiệp hội Xe điện Trung Quốc 100 và các tổ chức khác đã công bố báo cáo về sự phát triển của ngành sạc nhanh điện áp cao của Trung Quốc (2023-2025).
Hiện tại, nhìn vào báo cáo của Huawei, thảo luận về xu hướng phát triển và triển vọng ứng dụng của công nghệ sạc nhanh điện áp cao, phần nào mở đường cho hoạt động kinh doanh siêu sạc của chính họ.

Chín tháng sau, tại Hội nghị Phương tiện Năng lượng Mới Thế giới năm 2023, Huawei cuối cùng đã có một bước tiến lớn: đến cuối năm 2024, hãng sẽ cung cấp hơn 100,000 thiết bị tăng áp làm mát hoàn toàn bằng chất lỏng, trong đó có 700,{6 }} súng sạc công cộng, bao phủ 340 thành phố trên khắp đất nước và xây dựng hơn 4.500 trạm sạc siêu tốc tốc độ cao.

Bạn phải biết rằng cọc siêu tăng áp làm mát bằng chất lỏng của Huawei mới chỉ hoạt động ngoại tuyến vào tháng 10 năm ngoái và hiện tại nó chỉ bao phủ 300 trạm, tương ứng với hàng nghìn khẩu súng sạc nhỏ hơn. Hơn nữa, kỳ vọng của thị trường là xây dựng 10.{3}} đơn vị vào năm 2024, đây là mức tăng 10-gấp đôi thực sự gây sốc cho ngành.

Để so sánh, NIO, nơi có số lượng cọc sạc lớn nhất Trung Quốc, đã xây dựng tổng cộng 20.455 cọc sạc tính đến cuối năm 2023, trong đó chỉ có 9.300 là cọc siêu tăng áp; Liên doanh giữa BMW và Mercedes-Benz có kế hoạch xây dựng khoảng 7,000 cột siêu tăng áp ở Trung Quốc đến năm 2026. Tesla, công ty số 1 thế giới, có tổng cộng 55,000 cột tăng áp như của năm 2023.

Nói cách khác, Huawei sẽ không chỉ bỏ lại các thế lực mới và phương tiện chạy dầu truyền thống mà còn hạ gục Tesla trong một năm nữa, liệu họ có làm được không?

1.Siêu nạp là gì?
Trước khi thảo luận xem Huawei có làm được hay không, hãy cùng giải thích siêu tăng áp là gì.

Theo thời gian sạc, cọc sạc xe điện có thể được chia thành ba loại: sạc chậm, sạc nhanh và sạc quá mức. Sự khác biệt nằm ở điện áp và nguồn điện, ví dụ, điện áp đầu vào của sạc chậm là 220V, công suất sạc chủ yếu là 7kW, trong khi sạc nhanh tăng lên 380V và 60kW.

Sạc siêu tốc sử dụng dòng điện một chiều giống như sạc nhanh, nhưng có nhiều năng lượng hơn và thời gian sạc ngắn hơn. Quá tải thường được định nghĩa trong ngành là: một khẩu súng có công suất sạc không dưới 350kW, điện áp đầu ra tối đa không dưới 1000V và dòng sạc liên tục không nhỏ hơn 400A.

Nói chung, cọc tăng áp ba pha 120kW{2}}kW có thể sạc đầy pin dung lượng 40kWh chỉ trong 10-20 phút, trong khi cọc sạc chậm một pha 7,2kW mất 6 giờ, sự khác biệt là không rõ ràng.

Sự chênh lệch dẫn đến nhu cầu một chiều của người dùng.

Theo "Sách trắng năm 2022 về hành vi sạc của người sử dụng xe điện Trung Quốc" do Liên minh sạc Trung Quốc và Nenglian Zhidian phát hành, có tới 72% người dùng chọn thiết bị sạc công suất cao từ 120kW trở lên khi sạc và chỉ 2% người dùng chọn thiết bị sạc dưới 30kW.

Tuy nhiên, các cọc sạc được xây dựng cho đến nay chủ yếu là sạc chậm công suất thấp và thị phần của các cọc sạc công suất cao với hơn 150kW các cọc sạc DC công cộng ở Trung Quốc vào năm 2022 sẽ chỉ là 5%.

Nguyên nhân chính dẫn đến việc thiếu cơ sở hạ tầng sạc nhanh công suất cao là do có quá ít mẫu mã tương ứng. Trong số 6,887 triệu phương tiện sử dụng năng lượng mới được bán vào năm 2022, chỉ có khoảng 500 mẫu sạc nhanh điện áp cao000 800V được bán ra.

Bước sang năm 2023, các mẫu sạc nhanh điện áp cao 800V sẽ được ra mắt hàng loạt. Huaan Securities trước đó ước tính doanh số bán các mẫu sạc nhanh điện áp cao vào năm 2023 sẽ vào khoảng 1,21 triệu chiếc, chiếm 21% lượng xe điện thuần túy. Tức là cứ 5 xe điện thuần túy thì có 1 mẫu là mẫu sạc nhanh điện áp cao.

Về mặt lý thuyết, các mẫu điện áp cao 800V được liệt kê chuyên sâu có thể mang lại siêu nạp, nhưng trên thực tế hiệu quả còn hạn chế, tính đến ngày 31 tháng 12 năm 2023, ZEEKR, NIO, Xiaopeng và Ideal cộng lại chỉ có 3,861.

Nguyên nhân chậm tiến độ một mặt là do giá thành trạm tăng áp tự xây của các hãng ô tô quá cao, mặt khác cũng giống như kẹo dẻo không có bông, trong cá không có cá. -thịt băm thơm, các mẫu cao áp 800V mà các hãng xe đang khuyến mãi cũng sũng nước.

Cái gọi là 800V không phải là giá trị chính xác mà là giá trị trung gian, dùng để chỉ cấu trúc điện áp cao của toàn bộ chiếc xe có dải điện áp 550V-930V trên thị trường, bao gồm một bộ đầy đủ các bộ phận có điện áp cao như hệ thống ắc quy, hệ thống truyền động điện, hệ thống sạc và các thiết bị điện.

Vì vậy, những model có điện áp định mức 551V dành cho pin điện như Xpeng G6 cũng có thể được coi là đường áp suất để vào trường 800V, nhưng điện áp định mức chỉ 530V thì còn phải bàn luận.
Hơn nữa, hầu hết các mẫu điện áp cao 800V đều được trang bị bộ tăng áp, chẳng hạn như NIO NT3.0, Li MEGA và Zhiji LS6, có cọc sạc phổ thông 500V tương thích ngược.

Dù đã giảm bớt các thông số nhưng model 800V vẫn hiệu quả hơn model 400V. Ví dụ, Xpeng G6 có thể đạt điện áp 580V, dòng điện 492A và công suất 285kW trên cọc sạc cực nhanh của chính nó; Trên cọc tiêu chuẩn quốc gia của bên thứ ba, điện áp là 558V, dòng điện là 250A và công suất là 140kW.

Điều này có nghĩa là ngay cả ở các cột sạc của bên thứ ba, tốc độ sạc tổng thể vẫn nhanh gấp đôi so với các mẫu 400V. Với việc ra mắt thêm nhiều mẫu xe điện áp cao 800V, nhóm người sử dụng xe điện đã chuyển từ người dùng tiên phong sang người dùng đại chúng và nhu cầu chính của người tiêu dùng đã thay đổi từ phạm vi di chuyển sang hiệu quả bổ sung năng lượng cũng như việc đặt thêm nhiều cọc sạc để tiết kiệm năng lượng. hỗ trợ sạc cực nhanh đã được đưa vào chương trình nghị sự.

2.Tại sao việc hạ cánh lại khó khăn?

Ngay sau khi Zhijie S7 ra mắt, người ta đã vui vẻ nhắc đến biệt danh - "xe điện chỉ đổ được xăng 95", vì xe chỉ hỗ trợ sạc nhanh trên 750V, không thích ứng với cọc hạ thế 500V.

Lý do thiếu khả năng tương thích ngược,Phản hồi của dịch vụ khách hàng là Zhijie S7 sử dụng đầy đủ các nền tảng điện áp cao 800V,Có suy đoán rằng chi phí có thể hạn chế nên bộ tăng áp bị thiến.

Điều này cũng cho phép thế giới bên ngoài liên tưởng tòa nhà cọc của Huawei với tòa nhà ô tô.

Theo suy nghĩ của Huawei, logic kinh doanh của việc đóng cọc cũng giống như việc đóng một chiếc ô tô, và thay vì tự mình đóng cọc, nó giúp người vận hành xây dựng cọc tốt. Mục đích của các trạm tự xây dựng trong giai đoạn đầu chủ yếu là làm hình mẫu cho ngành, giai đoạn sau cần hợp tác với các nhà khai thác như State Grid, China Southern Power Grid và các lời kêu gọi đặc biệt.

Về bản chất, vai trò của Huawei là trở thành nhà xuất khẩu các giải pháp kỹ thuật và hãng cũng có thể bắt kịp làn sóng “cổ tức cơ sở hạ tầng”.

Trong đấu thầu cọc sạc nhanh State Grid, tỷ lệ cọc sạc 80kW đã giảm từ 63% vào năm 2020 xuống 37% vào năm 2022, trong khi 160kW và 240kW lần lượt tăng từ 35% và 1% lên 57% và 4%.

Trong trường hợp này, kế hoạch tăng áp 100,{1}} của Huawei có vẻ như là một thỏa thuận chắc chắn thành công. Nó không chỉ có thể xuất khẩu giải pháp tăng áp làm mát bằng chất lỏng cho toàn ngành để đáp ứng nhu cầu bổ sung năng lượng nhanh chóng của người dùng đại chúng mà còn thúc đẩy hoạt động kinh doanh ô tô thông minh của riêng mình.

Nhưng không có gì là 100%, anh Chu Huajian nói với chúng tôi rằng làm sao có thể nhìn thấy cầu vồng mà không trải qua mưa gió. Đối với Huawei, gió và mưa là hai yếu tố cốt lõi cản trở việc thực hiện tăng áp: chất bán dẫn điện phía xe và gánh nặng cho mạng lưới phân phối.

Do giải pháp 800V có yêu cầu phần cứng ngày càng tăng nên nền tảng 400V phải được nâng cấp lên silicon cacbua và phía xe chỉ có thể đáp ứng tiêu chuẩn về phần cứng tăng áp. Tình trạng thiếu chip luôn là vấn đề nhức nhối trong ngành công nghiệp ô tô nên sẽ ảnh hưởng đến cấu hình 800V, và phía xe cũng phải trang bị ắc quy điện phù hợp với giải pháp 800V.

Nhưng đây không phải là yếu tố cốt lõi và các vấn đề về phía mạng lưới phân phối có thể là mấu chốt.

Trong trường hợp bình thường, thiết kế của mạng phân phối điện hiện tại không thể đáp ứng các thông số kỹ thuật quá tải và công suất của các cọc sạc nhanh trên thị trường nhỏ tới hàng chục kW và lớn tới hàng trăm kW, và công suất cao như vậy cọc sạc sẽ tạo ra dòng điện và điện áp xung cao khi chúng được kết nối và sử dụng.

Ví dụ, Xpeng G6 kể trên có công suất cực đại lên tới 287kW khi sạc bằng bộ siêu nạp S4 của nó. Quá trình sạc nhanh và lưới phải chịu được.

Chỉ số tiêu thụ điện đơn vị của tòa nhà văn phòng là 30-70W/m² và tòa nhà văn phòng 15-tầng ước tính có diện tích 1.500 mét vuông mỗi tầng, công suất 1,1MW. Cọc tăng áp Xpeng S4 có công suất tối đa 480kW, sử dụng đồng thời 3 cọc tăng áp, công suất tối đa có thể nhiều hơn 1 tòa nhà văn phòng.

Hơn nữa, tác động của việc sạc nhanh điện áp cao lên lưới điện còn bao gồm cả phụ tải cao điểm. Hãy coi lưới điện như một sợi dây cao su, nó cần có độ đàn hồi nhất định để chống chọi với các đỉnh phụ tải ngẫu nhiên, nhưng nếu phụ tải đỉnh quá lớn và vượt quá giới hạn giãn nở thì dây cao su sẽ đứt và lưới điện sẽ gặp vấn đề.

Để đảm bảo tính khả thi của mạng lưới phân phối, ngành đề xuất giải quyết tác động của việc sạc quá mức đến sự ổn định của lưới điện thông qua lưới điện siêu nhỏ và bộ lưu trữ năng lượng dùng chung.

Microgrid đề cập đến một hệ thống phân phối và phát điện nhỏ bao gồm các máy phát điện phân tán, thiết bị lưu trữ năng lượng, thiết bị chuyển đổi năng lượng, tải, thiết bị giám sát và bảo vệ, v.v., là phương tiện hiệu quả để giải quyết một loạt vấn đề do truy cập trực tiếp vào máy phát điện phân phối vào lưới điện.

Tuy nhiên, ở thời điểm hiện tại, giải pháp trên có thể chưa tối ưu về mặt chi phí.

Lấy một trạm tăng áp công suất cao 350kW ở Electrify America làm ví dụ, được trang bị hệ thống lưu trữ năng lượng Tesla 350kWh với công suất 210kW, giá khoảng 210,000 đô la Mỹ, khoảng 1,4 triệu nhân dân tệ. Tổng chi phí cho một chiếc A480, 5 cột sạc 120kW và một trạm tăng áp không tính tiền thuê mặt đất là khoảng 1,122 triệu nhân dân tệ.

Chi phí ban đầu của cọc tăng áp làm mát bằng chất lỏng cao và vấn đề không đủ công suất lưới điện và điều chỉnh phụ tải lưới được giải quyết bằng cách cấu hình bộ lưu trữ năng lượng, điều này cũng làm tăng chi phí đầu tư ban đầu.

Yanzhi New Energy Vehicle trước đây đã phân tích rằng nếu bạn muốn xây dựng một trạm tăng áp với đầy đủ các cọc tăng áp thì chi phí cho một trạm có bộ lưu trữ năng lượng ít nhất là 2 triệu đồng. Chi phí cho một trạm đổi pin thế hệ thứ hai của NIO không có pin và tiền thuê đất là khoảng 1,25 triệu nhân dân tệ.

Tuy nhiên, một số tổ chức cho rằng nên áp dụng chi phí sạc điện thay vì đầu tư ban đầu để đo lường thu nhập đầu tư của các trạm sạc.

Là một cơ sở hạ tầng mới quan trọng, mạng sạc nên xem xét việc lặp lại công nghệ trong tương lai và nâng cấp tiêu chuẩn, thay đổi ý tưởng so sánh đơn giản chi phí của một watt và giới thiệu toàn bộ vòng đời sạc LCOE để đánh giá.

Theo ước tính của Tập đoàn Changhong, LCOE của giải pháp tăng áp làm mát hoàn toàn bằng chất lỏng của Huawei thấp hơn nhiều so với giải pháp truyền thống, với LCOE 10-năm là 0,34 nhân dân tệ/kWh, tức là 35 thấp hơn lần lượt là % và 26% so với lò phản ứng cọc tích hợp và làm mát bằng không khí, thời gian hoàn vốn chỉ 6,7 năm. Với sự cải thiện của công nghệ và trình độ sản xuất, chi phí cuối cùng sẽ giảm xuống.

3.Phần kết
Xét về mặt chi phí, mặc dù không có nhiều nơi cần cải tạo, nâng cấp để phổ biến siêu tăng áp nhưng chúng đều tốn rất nhiều chi phí và không thể kiểm soát được. Ví dụ, việc lắp đặt các trạm sạc công suất lớn đòi hỏi phải tăng điện dung nên lưới điện cần phải chi hàng trăm tỷ USD để chuyển đổi cơ sở hạ tầng điện của thành phố, quả thực là hơi khó khăn.

Ngoài ra, còn có chi phí cho các trạm tăng áp và chi phí toàn diện cho việc xây dựng trạm cọc, lưu trữ năng lượng và tiền thuê mặt bằng đã vượt quá chi phí của các trạm đổi pin và các nhà khai thác thông thường không thể mua được những tài sản nặng như vậy.

Lấy thiết bị đầu cuối tăng áp làm mát hoàn toàn bằng chất lỏng của Huawei làm ví dụ, giá của thiết bị đầu cuối tăng áp làm mát hoàn toàn bằng chất lỏng 600kW cao tới 600,000 nhân dân tệ, trong khi giá của một cọc sạc làm mát bằng không khí 120kW chỉ là { {7}},000 nhân dân tệ. Đối với các nhà mạng, trong thời điểm thị phần của các mẫu sạc siêu nhanh đang cực kỳ thấp thì thiết bị làm mát bằng không khí 120kW/180kW chính là sự lựa chọn để họ nhắm mắt.

Do đó, việc Huawei có thể thực hiện các cam kết của mình trong năm tới hay không cuối cùng còn phụ thuộc vào mức độ hỗ trợ mà các nhà khai thác lớn như State Grid và Three Barrels of Oil có thể hỗ trợ.