什么才是新能源車的極限?這里面最關鍵的還是充電站。俗話說,充電站能去的地方,新能源車就都能去。所以當你聽說,在世界屋脊的珠峰上都建了華為超充站之后,我想這大概意味著新能源車已經沒有什么地方不能去了。
這種充電基礎設施的不斷完善,無疑是新能源汽車行業(yè)發(fā)展的最大保障,而超充站本身技術的不斷進步,也為整個新能源行業(yè)的高速、安全和清潔的發(fā)展,奠定了堅實的基礎。
真正的綠電超充
9月3日,在珠峰超充站發(fā)布會暨超充聯盟正式商用儀式活動上,華為正式宣布在珠峰上建成了一座全球最高的液冷超充站,這個超充站位于海拔4300米的珠穆朗瑪峰國家公園北大門停車場,配套3套主機,4把600kW超充槍、16把250kW快充槍,覆蓋了20個車位,配備是相當豪華。
更值得一提的是,這座超充站不是一座普通的超充站,而是一座光儲一體的超充站,其電力來源是綠色的太陽能,150kW的光伏裝機年發(fā)電量將達到23.68萬度,再加上200kWh儲能,完成了這個高峰清潔能源的超充壯舉。把綠色環(huán)保推廣到了珠峰上,這背后也凸顯了華為和光伏合作伙伴愛旭股份強大的技術力支撐。
事實上,新能源車領域一直存在一個爭議:充電是不是就真的環(huán)保?在以火電為主的當下,如果電力生產過程也造成了不小的污染,那么新能源又何以稱得上是清潔能源?我覺得這個珠峰上的光伏液冷超充站就可以很好的回答這個問題,太陽能、水能、風能等清潔能源的發(fā)展一日千里,可再生能源平價替代化石能源已成為現實,能夠在世界屋脊建設這么一座最頂級的光伏液冷超充站,證明清潔能源甚至能在更為嚴苛的環(huán)境下穩(wěn)定運轉。
今年8月,國務院新聞辦公室曾發(fā)布《中國的能源轉型》白皮書,其中數據表明截至2023年底,風電、光伏發(fā)電裝機規(guī)模較十年前增長了10倍,清潔能源發(fā)電裝機占總裝機的58.2%,新增清潔能源發(fā)電量占全社會用電增量一半以上。清潔能源消費量占能源消費總量的比重從15.5%提高到26.4%,煤炭消費比重下降12.1個百分點,能源清潔高效利用取得新成效。
十年來,中國累計淘汰煤電落后產能超過1億千瓦,電力行業(yè)污染物排放量減少超過90%。從這個數據來看,清潔能源已成為大勢所趨,而對于當下發(fā)展最快的新能源充電設施來說,華為的光伏液冷超充也給大家打了個樣,相信在此之后,會有越來越多的廠商會開始嘗試建設這種100%清潔能源的光伏超充站,也將推動整個新能源行業(yè)進入一個全新的發(fā)展階段。
嚴苛環(huán)境下的技術挑戰(zhàn)
光伏電站雖好,但是建起來也并沒有那么容易,尤其是在高原這種嚴苛的自然環(huán)境下,和平原地區(qū)又大不相同。比如在高原地區(qū),空氣中含氧量比較低,容易產生被稱為“拉弧現象”的擊穿效應,導致電氣構件出現異常電流傳導,甚至存在設備損壞及火災風險。而從另一個角度來說,高寒、高紫外、高雪載等因素,也對光伏組件的長期運行提出嚴格要求。
為了克服這外部內部的種種困難,華為一方面在設計上采用了自研的全液冷超充方案來替代傳統的風冷方案,強化了絕緣設計,核心模塊都是一體壓鑄成型,不與外界接觸,減少相關風險的發(fā)生;另一方面,則在超充站的核心供能設備——光伏組件的選擇上進行了充分考量。
說起光伏發(fā)電,大家可能不太陌生。這種通過太陽能光伏板,將源源不斷的陽光轉換為電能的可再生能源形式,正以清潔、經濟、安裝便捷等優(yōu)勢,在世界各地得到越來越廣泛的應用。光伏組件該如何選擇?核心就是其光電轉換效率。從1954年貝爾實驗室發(fā)明人類歷史上第一塊效率為6%的晶硅太陽能電池,在無數科學家及企業(yè)研發(fā)人員的鉆研下,電池效率不斷攀升,也讓光伏逐步成為了替代化石燃料的經濟能源。
當前光伏行業(yè)正處在P型向N型技術迭代的關鍵時期,出現了BC、TOPCon和HJT三種電池技術的方向。這次珠峰液冷超充站選用的N型ABC組件,屬于BC路線,ABC(All Back Contact),顧名思義就是全背接觸,將電池正面的柵線全部轉移至背面,實現正面100%受光,可以最大限度將太陽能轉換成電能,效率自然更高,同時外觀也更為美觀。
這項技術聽上去不復雜,但實現起來卻面臨著引入電路的激光圖形化復雜程度高等技術難點,因此從1975年BC概念被首次提出,到真正被研發(fā)突破并成功量產,經過了40余年。而率先實現N型BC技術量產的企業(yè),是光伏領域有極致技術引領者之稱的愛旭股份。發(fā)明管式PERC技術,發(fā)明并量產行業(yè)210mm大尺寸電池…都是愛旭在各關鍵時期以創(chuàng)新引領行業(yè)突破的里程碑事件,而這次N型時代的終極技術,再次被其率先掌握并已成功實現商業(yè)化應用。
目前,愛旭的N型ABC電池量產效率27.2%,組件效率24.2%,均在行業(yè)里遙遙領先,連續(xù)19個月蟬聯TaiyangNews全球商用組件量產效率排行榜首位。這就意味著,在同樣的裝機面積下可實現更高發(fā)電量,較市場主流的TOPCon組件,同等面積下ABC功率高6-10%。
同時,N型ABC獨特的陰影發(fā)電優(yōu)化功能,使得光伏組件在受遮擋情況下,較市場同類型產品,發(fā)電量損耗更少。經TüV北德權威測試認證,在局部陰影遮擋情況下,愛旭N型ABC組件較TOPCon組件發(fā)電增益30%-60%之間,這對于復雜天氣地區(qū)的超充站來說,無疑是至關重要的。與此同時,ABC組件的金屬化涂布工藝及“一字型”焊接技術,使得組件穩(wěn)定性大大增強,抗隱裂性能使其能在劇烈溫差、風雪、冰雹的極端環(huán)境下,仍能可靠供電。
毋庸置疑的是,最高峰的液冷超充站,選擇愛旭N型ABC組件,無疑是為這種技術路線的一種強背書。在風景如畫的珠穆朗瑪峰國家公園,一座為世界各地攀登者提供綠電補給的BC液冷超充站,也自然就成為了這種技術方向的一個活廣告。
光伏超充時代來了
新能源領域,人人都知道超充好,但是顧慮也同樣多,一個非常關鍵的制約就是,老舊電力網絡的支撐能力,在很多地區(qū)是沒有辦法支撐超充站,甚至都不能支持多個普通充電站的建設。這種電網擴容是一個成本高、時間長的事情,顯然已經成為了當下日新月異高速發(fā)展的新能源汽車領域的一個瓶頸。
但是光伏超充站的誕生顯然在很多區(qū)域都可以打破這個桎梏,基本可以實現向天要電,而無需或者僅需少部分的電網支撐,這個意義和價值可能還高于超充站本身。有點類似手機電池都封閉之后,充電寶的誕生就大大解救了人們外出手機充電的困境,這種不受網絡限制的解決方案顯然具有巨大的價值,甚至多余發(fā)的電量還能并入電網,實現一個電力的波峰波谷調節(jié)。
從這個角度來說,我覺得光伏超充乃至光伏電站,都很有可能成為未來充電站發(fā)展的方向,它的意義和價值不僅僅是在新能源車補能方面,還可以延展出更大的價值和使用場景。資料顯示,目前愛旭股份的N型ABC組件產品有針對戶用場景的“黑洞”系列、工商業(yè)場景的“慧星”系列、集中式場景的“北極星”和“天狼星”等產品系列,基本覆蓋了各類主流應用場景,正為千家萬戶、千行百業(yè)高效穩(wěn)定地輸送著源源不斷的清潔電力。
1960年,中國人首次登頂珠穆朗瑪峰,讓五星紅星飄揚在世界之巔;如今,高效、可靠的愛旭N型ABC產品為極限挑戰(zhàn)清潔賦能,相信一個全新的光伏超充時代即將到來。
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