Warum kann Huawei jedes Jahr 100 000 überfüllte Ladesäulen bauen?

Im März letzten Jahres veröffentlichte Huawei zusammen mit dem China Electricity Council, der China Electric Vehicle 100 Association und anderen Organisationen einen Bericht über die Entwicklung der chinesischen Hochspannungs-Schnellladeindustrie (2023-2025).
Aus heutiger Sicht ebnet der Bericht von Huawei, in dem der Entwicklungstrend und die Anwendungsaussichten der Hochspannungs-Schnellladetechnologie erörtert werden, in gewisser Weise den Weg für das eigene Supercharger-Geschäft.

Neun Monate später, auf der World New Energy Vehicle Conference 2023, machte Huawei endlich einen großen Schritt: Bis Ende 2024 wird das Unternehmen mehr als 100000 vollständig flüssigkeitsgekühlte Kompressorausrüstungen bereitstellen, 700{{6 }} öffentliche Ladestationen, die 340 Städte im ganzen Land abdecken, und mehr als 4.500 Hochgeschwindigkeits-Superladestationen bauen.

Sie müssen wissen, dass Huaweis flüssigkeitsgekühlter Supercharger-Stapel erst im Oktober letzten Jahres offline war und derzeit nur 300 Stationen abdeckt, was Tausenden kleinerer Ladekanonen entspricht. Darüber hinaus wurde vom Markt erwartet, im Jahr 2024 10.{3}} Einheiten zu bauen, was einer Steigerung um das 10--Fache entspricht, die die Branche wirklich schockierte.

Zum Vergleich: NIO, das über die größte Anzahl an Ladesäulen in China verfügt, hat bis Ende 2023 insgesamt 20.455 Ladesäulen gebaut, von denen nur 9.300 Superladesäulen sind; Das Joint Venture zwischen BMW und Mercedes-Benz plant, bis 2026 rund 7.000 Kompressorsäulen in China zu bauen. Tesla, das weltweit führende Unternehmen, verfügt über insgesamt 55.000 Kompressorsäulen von 2023.

Mit anderen Worten: Huawei wird nicht nur die neuen Kräfte und traditionellen Ölfahrzeuge hinter sich lassen, sondern in einem Jahr auch Tesla vom Pferd holen. Kann es das schaffen?

1.Was ist Supercharge?
Bevor wir diskutieren, ob Huawei dazu in der Lage ist, erklären wir zunächst, was Supercharger ist.

Je nach Länge der Ladezeit lassen sich Ladesäulen für Elektrofahrzeuge in drei Kategorien einteilen: langsames Laden, schnelles Laden und Überladen. Der Unterschied liegt in der Spannung und Leistung, zum Beispiel beträgt die Eingangsspannung beim langsamen Laden 220 V und die Ladeleistung beträgt meist 7 kW, während beim schnellen Laden 380 V und 60 kW ansteigen.

Beim Superchargen wird der gleiche Gleichstrom wie beim Schnellladen genutzt, jedoch mit mehr Leistung und kürzeren Ladezeiten. Überladung wird in der Branche im Allgemeinen definiert als: eine einzelne Pistolenladeleistung von nicht weniger als 350 kW, die maximale Ausgangsspannung von nicht weniger als 1000 V und der Dauerladestrom von nicht weniger als 400 A.

Im Allgemeinen kann die dreiphasige 120-kW--360kW-Superladesäule die 40-kWh-Kapazitätsbatterie in nur 10-20 Minuten vollständig aufladen, während die einphasige 7,2-kW-Langsamladesäule 6 Stunden benötigt, der Unterschied besteht nicht offensichtlich.

Die Ungleichheit führt zu einer einseitigen Nutzernachfrage.

Laut dem von der China Charging Alliance und Nenglian Zhidian veröffentlichten „2022 White Paper on the Charging Behavior of Chinese Electric Vehicle Users“ entscheiden sich bis zu 72 % der Nutzer beim Laden für Hochleistungsladeeinrichtungen von 120 kW und mehr, und nur 2 % der Nutzer entscheiden sich für Lademöglichkeiten unter 30 kW.

Allerdings handelt es sich bei den bisher gebauten Ladesäulen hauptsächlich um langsames Laden mit geringer Leistung, und der Marktanteil von Hochleistungssäulen mit mehr als 150 kW an öffentlichen Gleichstrom-Ladesäulen in China wird im Jahr 2022 nur 5 % betragen.

Der Hauptgrund für den Mangel an leistungsstarker Schnellladeinfrastruktur liegt darin, dass es zu wenige entsprechende Modelle gibt. Von den 6,887 Millionen verkauften New-Energy-Fahrzeugen im Jahr 2022 werden nur etwa 500,000 800V-Hochspannungs-Schnelllademodelle verkauft.

Ab 2023 werden 800-V-Hochspannungs-Schnelllademodelle gebündelt auf den Markt kommen. Huaan Securities schätzte zuvor, dass der Verkauf von Hochspannungs-Schnelllademodellen im Jahr 2023 etwa 1,21 Millionen Einheiten betragen wird, was 21 % der reinen Elektrofahrzeuge ausmacht. Das heißt, jedes fünfte reine Elektrofahrzeug ist ein Hochvolt-Schnelllademodell.

Theoretisch können die intensiv gelisteten 800-V-Hochspannungsmodelle eine Aufladung bringen, tatsächlich ist der Effekt jedoch begrenzt, zum 31. Dezember 2023 summieren sich ZEEKR, NIO, Xiaopeng und Ideal auf nur 3,861.

Der Grund für die langsamen Fortschritte liegt zum einen darin, dass die Kosten für selbstgebaute Supercharger-Stationen der Autokonzerne zu hoch sind, zum anderen ist, so wie keine Baumwolle im Marshmallow ist, auch kein Fisch im Fisch Geschnetzeltes Fleisch mit Geschmack und auch die 800-V-Hochvolt-Modelle, die Autokonzerne fördern, sind wässrig.

Die sogenannten 800 V sind kein genauer Wert, sondern ein Zwischenwert, der sich auf die Hochspannungsarchitektur des gesamten Fahrzeugs mit einem Spannungsbereich von 550 V-930V auf dem Markt bezieht und einen vollständigen Satz abdeckt Hochspannungskomponenten wie Batteriesystem, elektrisches Antriebssystem, Ladesystem und Leistungsgeräte.

Daher können Modelle mit einer Nennspannung von 551 V für Power-Batterien wie Xpeng G6 auch als Druckleitung für den Einstieg in den 800-V-Bereich angesehen werden, die Nennspannung von nur 530 V ist jedoch umstritten.
Darüber hinaus sind die meisten 8{3}}0-V-Hochspannungsmodelle mit Boostern wie NIO NT3.0, Li MEGA und Zhiji LS6 ausgestattet, die über eine abwärtskompatible, universelle 500-V-Ladesäule verfügen.

Obwohl die Parameter reduziert sind, ist das 800-V-Modell immer noch effizienter als das 400-V-Modell. Beispielsweise kann der Xpeng G6 mit seiner eigenen ultraschnellen Ladesäule eine Spannung von 580 V, einen Strom von 492 A und eine Leistung von 285 kW erreichen; Auf der nationalen Standardsäule eines Drittanbieters beträgt die Spannung 558 V, der Strom 250 A und die Leistung 140 kW.

Dadurch ist die Gesamtladegeschwindigkeit auch an Ladesäulen von Drittanbietern doppelt so hoch wie bei 400-V-Modellen. Mit der Einführung weiterer 800-V-Hochspannungsmodelle hat sich die Benutzergruppe von Elektrofahrzeugen von Pionierbenutzern zu Massenbenutzern gewandelt, und die Hauptnachfrage der Verbraucher hat sich von der Reichweite hin zur Energienachschubeffizienz und dem Aufbau weiterer Ladesäulen geändert Unterstützung für ultraschnelles Laden wurde auf die Tagesordnung gesetzt.

2.Warum ist die Landung schwierig?

Kurz nach der Veröffentlichung des Zhijie S7 gab es gerne einen Spitznamen: „Elektroauto, das nur 95 % Benzin hinzufügen kann“, da das Auto nur Schnellladung über 750 V unterstützt und sich nicht an 500-V-Niederspannungssäulen anpassen kann.

Der Grund für die mangelnde Abwärtskompatibilität ist, dass Zhijie S7 eine vollständige Palette von 800-V-Hochspannungsplattformen verwendet. Es gibt Spekulationen, dass die Kosten begrenzt sein könnten, sodass der Booster kastriert wird.

Dadurch kann die Außenwelt Huaweis Pfahlbau auch mit dem Autobau in Verbindung bringen.

Nach Ansicht von Huawei ist die Geschäftslogik des Pfahlbaus die gleiche wie beim Bau eines Autos, und anstatt Pfähle selbst zu bauen, hilft es den Betreibern, Pfähle gut zu bauen. Der Zweck selbstgebauter Stationen besteht in der Anfangsphase hauptsächlich darin, ein Modell für die Industrie zu sein, und in der späteren Phase ist es notwendig, mit Betreibern wie State Grid, China Southern Power Grid und Sonderaufrufen zusammenzuarbeiten.

Im Wesentlichen besteht die Rolle von Huawei darin, ein Exporteur technischer Lösungen zu sein, und das Unternehmen kann auch eine Welle von „Infrastrukturdividenden“ aufholen.

Bei der Ausschreibung für Schnellladesäulen von State Grid ist der Anteil der 80-kW-Ladesäulen von 63 % im Jahr 2020 auf 37 % im Jahr 2022 gesunken, während 160 kW und 240 kW von 35 % bzw. 1 % auf 57 % bzw. 4 % gestiegen sind.

In diesem Fall scheint der 100-000-Supercharger-Plan von Huawei ein todsicherer Deal zu sein. Es kann nicht nur die flüssigkeitsgekühlte Aufladelösung in die gesamte Industrie exportieren, um den schnellen Energienachschubbedarf von Massennutzern zu decken, sondern auch sein eigenes Geschäft mit intelligenten Autos ankurbeln.

Aber nichts ist 100 %. Bruder Zhou Huajian sagte uns, wie wir einen Regenbogen sehen können, ohne Wind und Regen zu erleben. Für Huawei sind Wind und Regen die beiden zentralen Faktoren, die die Umsetzung von Supercharger behindern: fahrzeugseitige Leistungshalbleiter und die Belastung des Verteilnetzes.

Da die 800-V-Lösung erhöhte Hardwareanforderungen mit sich bringt, muss die 400-V-Plattform auf Siliziumkarbid aufgerüstet werden und die Fahrzeugseite kann nur den Standard für Supercharger-Hardware erfüllen. Der Mangel an Chips war schon immer ein Problem in der Automobilindustrie und wird sich daher auf die 800-V-Konfiguration auswirken. Außerdem muss die Fahrzeugseite über eine für die 800-V-Lösung geeignete Leistungsbatterie verfügen.

Dies sind jedoch nicht die Kernfaktoren, und die Probleme auf der Seite des Vertriebsnetzes könnten der Schlüssel sein.

Unter normalen Umständen kann das Design des bestehenden Stromverteilungsnetzes die Überladespezifikationen nicht erfüllen, und die Leistung der Schnellladesäulen auf dem Markt beträgt nur einige zehn kW und bis zu hunderte kW und ist so hoch Ladesäulen erzeugen beim Anschließen und Betrieb hohe Ströme und Stoßspannungen.

Beispielsweise erreicht der oben erwähnte Xpeng G6 beim Laden an seinem S4-Kompressor eine Spitzenleistung von bis zu 287 kW. Der Ladevorgang geht schnell und das Netz muss dem standhalten.

Der Stromverbrauchsindex des Bürogebäudes beträgt 30-70W/m², und ein 15-stöckiges Bürogebäude wird auf 1.500 Quadratmeter pro Etage geschätzt, mit einer Leistung von 1,1 MW. Der Xpeng S4-Supercharger-Stapel hat eine maximale Leistung von 480 kW, und drei Supercharger-Stapel werden gleichzeitig verwendet, und die maximale Leistung kann mehr als ein Bürogebäude betragen.

Zu den Auswirkungen des Hochvolt-Schnellladens auf das Netz zählen darüber hinaus auch Spitzenlasten. Stellen Sie sich das Stromnetz wie ein Gummiband vor. Es muss eine gewisse Elastizität haben, um zufällige Lastspitzen bewältigen zu können. Wenn die Spitzenlast jedoch zu groß ist und die Dehnungsgrenze überschreitet, reißt das Gummiband und das Netz wird Probleme bekommen.

Um die Machbarkeit des Verteilungsnetzes zu gewährleisten, schlägt die Industrie vor, die Auswirkungen von Überladung auf die Stabilität des Stromnetzes durch Mikronetze und gemeinsame Energiespeicherung zu lösen.

Microgrid bezieht sich auf ein kleines Stromerzeugungs- und -verteilungssystem, das aus verteilten Generatoren, Energiespeichergeräten, Energieumwandlungsgeräten, Lasten, Überwachungs- und Schutzgeräten usw. besteht und ein wirksames Mittel zur Lösung einer Reihe von Problemen darstellt, die durch den direkten Zugriff auf Folgendes verursacht werden verteilte Generatoren an das Stromnetz.

Derzeit ist die oben genannte Lösung jedoch unter Kostengesichtspunkten möglicherweise nicht optimal.

Nehmen Sie als Beispiel eine 350-kW-Hochleistungs-Superladestation in Electrify America, ausgestattet mit einem Tesla 350-kWh-Energiespeichersystem mit einer Leistung von 210 kW. Der Preis beträgt etwa 210,000 US-Dollar, etwa 1,4 Millionen Yuan. Die Gesamtkosten für einen A480, fünf 120-kW-Ladesäulen und eine Supercharger-Station ohne Erbbauzins belaufen sich auf etwa 1,122 Millionen Yuan.

Die Anschaffungskosten für flüssigkeitsgekühlte Aufladesäulen sind hoch, und das Problem der unzureichenden Stromnetzkapazität und Netzlastanpassung wird durch die Konfiguration der Energiespeicherung gelöst, was auch die Anschaffungskosten erhöht.

Yanzhi New Energy Vehicle hat zuvor analysiert, dass die Kosten für eine Station mit Energiespeicher mindestens 2 Millionen betragen, wenn man eine Supercharger-Station voller Supercharger-Pfähle bauen möchte. Die Kosten für eine Batteriewechselstation der zweiten Generation von NIO ohne Batterien und Landmiete betragen etwa 1,25 Millionen Yuan.

Einige Institutionen sind jedoch der Meinung, dass zur Messung der Investitionserträge von Ladestationen die Kosten für das Laden von Strom anstelle der Anfangsinvestition herangezogen werden sollten.

Als wichtige neue Infrastruktur sollte das Ladenetzwerk zukünftige Technologieiterationen und Standard-Upgrades in Betracht ziehen, die Idee ändern, einfach die Kosten eines einzelnen Watts zu vergleichen, und den gesamten Lebenszyklus der Lade-LCOE zur Bewertung heranziehen.

Nach Schätzungen der Changhong Group sind die Stromgestehungskosten der vollständig flüssigkeitsgekühlten Kompressorlösung von Huawei viel niedriger als die der herkömmlichen Lösung, mit einem 10-Jahres-Stromgestehungskosten von 0,34 Yuan/kWh, was 35 entspricht % bzw. 26 % niedriger als bei integrierten Pfählen bzw. luftgekühlten Reaktoren, und die Amortisationszeit beträgt nur 6,7 Jahre. Mit der Verbesserung der Technologie und des Fertigungsniveaus werden die Endkosten sinken.

3.Epilog
Unter dem Gesichtspunkt der Kosten gibt es zwar nicht viele Orte, die umgebaut und modernisiert werden müssen, um Supercharger populär zu machen, aber sie kosten alle viel und sind unkontrollierbar. Beispielsweise erfordert die Installation von Hochleistungsladestationen eine Erhöhung der Kapazität, sodass das Stromnetz Hunderte Milliarden Dollar ausgeben muss, um die Strominfrastruktur der Stadt umzugestalten, was in der Tat etwas schwierig ist.

Hinzu kommen die Kosten für Superladestationen, und die Gesamtkosten für den Bau von Stapelstationen, die Energiespeicherung und die Grundmiete übersteigen die von Batteriewechselstationen, und normale Betreiber können sich solch schwere Anlagen nicht leisten.

Am Beispiel des vollständig flüssigkeitsgekühlten Supercharger-Terminals von Huawei liegt der Preis für einen vollständig flüssigkeitsgekühlten 600-kW-Supercharger bei bis zu 600 {4} Yuan, während der Preis für einen luftgekühlten 120-kW-Ladestapel nur 000 Yuan beträgt. {7}},000 Yuan. In einer Zeit, in der der Marktanteil von Ultraschnelllademodellen extrem gering ist, sind luftgekühlte Geräte mit 120 kW/180 kW für Betreiber die Wahl, die Augen zu verschließen.

Ob Huawei seinen Verpflichtungen im kommenden Jahr nachkommen kann, hängt daher letztlich davon ab, wie viel Unterstützung die großen Betreiber wie State Grid und Three Barrels of Oil leisten können.