以客户为中心的车桩一体充电系统设计

 




2020年须弥山大会上,一汽新能源开发院整车开发部部长张天强就以客户为中心的车桩一体充电系统设计做了专题报告。


以下根据张总录音整理:

我报告的题目是以客户为中心车桩一体化系统设计,为什么讲这个题目?因为今天的大会主题是移动能源网,我想移动能源网离不开移动的汽车,也更离不开充电系统。我想从一个主机厂的角度,以客户为中心,讲讲怎样为客户提供一套让客户满意的充电系统。

我的报告分两方面内容,一方面是对目前行业充电的现状及客户的使用行为分析,第二部分是结合一汽红旗品牌对车桩议题——我们叫舒心安全的充电系统设计的一些考量。众所周知在国家提出充电设施规划,提出了以慢充为主、应急快充为辅的充电网络建设,鼓励换电模式,在这个政策下国家充电设施这几年快速发展,截至到2020年8月份充电桩已经达到了138万,发展是非常快的。另外我们星星充电的保有量在几家大的运营商中做的也非常不错。

目前行业充电的现状及客户的使用行为分析

目前行业充电的现状及客户的使用行为分析在整个充电设施行为分析上,公桩和私桩大概是4:6的比例,在私桩里大部分都是以交流桩为主,现在也有人在研究小功率的直流桩为私桩提供。在公桩里面直流桩与交流桩的也是4:6的比例,同时现在也有换电的模式。但换电模式整体占比不高,但它在出租车行业占比还是比较大的,大概占到了11%。整个换电模式,包括整个行业对于换电模式大家也都比较看好,所以最近换电方式也在呈上升的势头在发展。
看一下整个的充电服务模式,国内几大主机厂大概有这么几种模式。一个是通过公桩的服务为用户提供服务,这里有自己的品牌公桩,还有一种模式是跟充电运营商一起合作做公桩。在私桩方面随车配桩,这个已经成为基本的主机厂标配,也就是卖一台车要给用户配一台私桩。另外通过APP的接入提供充电网络的服务及特色充电服务模式,比如一键充电等等,这种方式也是非常多样的。对于客户的充电使用行为分析,这方面一汽也做了大量的工作。我们对市场活跃度比较高的车,一共采取了14万辆台车,4000万次的充电行为做样本量,进行了充电行为的分析。

跟大家展示一下这些充电的分析结果,在充电方式上我们发现私人用户方面82%的人还是采用交流充电的模式。但在出租车行业80%的人采用直流充电模式,所以这给我们的启示就是对于不同用户行为采用的方式是不一样的,在充电开始和结束SOC状态上,我们也看到大部分用户出示的SOC还是比较高的,最多是在40-50%的SOC值,这就说明用户目前对电动车剩余续驶里程焦虑还是存在。大家可能担心剩余电量能不能满足下一阶段行使的需求,所以他在很高的SOC情况下就充电,这也为我们提出了课题——电动车设计方面如何把剩余里程计算的更精准,让用户能够觉得看到仪表上显示的剩余里程和实际开的剩余里程结果一致,这样也能降低用户对剩余续驶里程的焦虑。

对于单次的充电功率,我们可以看到交流充电还是以3-7千瓦为主,直流充电虽然我们的标准有60千瓦、120千瓦,但是现在也有大功率。我们现在看到的用户平均直流充电功率只有20-50千瓦,这说明实际用户在直流充电过程中充电功率还是比较低的,充电时间也是比较长的。对于充电次数,私人用户每周的充电次数大部分都小于5次,但对于出租车来说次数就比较高,大约8次,甚至会更多。

对于充电市场,这个跟直流充电功率有关。直流充电时大部分集中在1.5小时左右,这个时间还是比较长的,如何能够提升充电功率?缩短充电时间是我们要考虑的问题。在交流充电方面,不同时长分布还是比较平均的,用户可能是对于交流充电都采取的是随停即冲,也就是有充电桩就停车充,这是非常平均的情况。


我们再看一下充电次数间隔,乘用车大约每天要有1-2次的充电次数,这个频率还是比较高的,这说明用户每天都要进行一次的充电行为,这对于充电界面及充电方便性、充电接口等信息互通还是有很高的要求。在用户体验的时候,我们也在考虑开电动车的时候,如果你每天都充一次电,这个充电界面是否友好?充电是否方便?这对用户使用产品的感受及产品的品牌吸引有很大的影响。我们如何设计友好的充电界面,给用户提供非常好的触点感觉也是非常重要的。

舒心安全的充电系统设计

这以上就是我简单地对充电行为做了一个分析。下面我结合我们红旗品牌在充电系统的一些工作来跟大家分享一下。我觉得我们提出的叫舒心安全的充电系统大概围绕这几个方面:
第一个叫创新,我们红旗现在非常重视吸纳新技术的应用,比如说大功率充电、无线充电以及大数据的充电应用,后面我还会讲我们在这方面的工作。第二个我们强调的是体验,如何能够给用户提供便捷、舒心、简化的充电方式是非常重要的。第三个就是安全,在充电方面,安全第一这是毋庸置疑的。另外一个我们还要提供给用户一些比较定制化的充电附属产品,后面我会讲到。到大功率充电方面,我们比较早,在我们红旗的HS3这款车上实际就已经实现了能够在13分钟充电80%的大功率充电效率。但是解决这个问题的时候,避免不了的有很多技术要解决,比如说电池快充的问题,解决电池在快充过程中如何控制电池的热管理,保证温升和电池安全的问题。如何解决电连接以及充电接口(冷却、散热)的问题等等。

另外一个我们在无线充电上,红旗H9传统车已经上市了,我们马上上市这款叫EHS9,这款车是定位于红旗的一个高端品牌的车。这个车也上了无线充电的技术,我们2020年无线充电国标,争取做到这款车作为国标应用的首个能够给用户使用的车辆。这个我们已经做出来了,能够达到11千瓦,充电效率能达到92%。当然它也能集成自动驾驶、自动引导包括充电距离,因为我们这个车有空气悬架,通过空气悬架来进行高度的智能调节,包括我们的异物检测、活体检测等等这些功能都是具备的。这个车的无线充电功能应该在明年的上半年大家就可以买到这辆车实际体验。这是我们在充电大数据上做的应用,这些工作离不开大数据,如何通过大数据平台来把整个充电相关的一些工作做到位,这就不详细说了。

在人机交互上,我们还是下了很多功夫,在友好的人机界面HMI包括充电的一些路径、充电路径规划、充电的引导等等,包括预约充电、无感支付等整个充电系统上做了很多工作。

充电产品我们还要给用户提供一些充电的附加产品,除了车上带的车载充电器以外,我们可能会为用户提供叫充放电一体枪,大家知道我们现在的车都有放电功能,原来是一套充电枪,一套放电枪,现在我们把它充放枪已经做为一体了,而且大家看到结构是非常简单的,造型也是非常简洁的。我们把充电线也做了相应的收纳式的管理,让用户使用的更方便,外观更美观,也能够降低成本(两个枪变为一个枪),当然在这个产品上我们也申请了很多专利。

另外一个,我们的智能一体化充电桩通过随车给用户提供交流充电桩,给用户带来一些功能性的服务,比如自动充电口的开启,我们拿个充电枪到跟前充电口会自动打开,不需要你再用人手去操作,可以做到即插即充,包括一些对私桩共享充电场所的共享识别等等。
在充电安全方面,我认为第一要保证充电安全的流程体系,对于安全来说,需要靠体系来保证。汽车产品生产链非常长,零件非常多,安全因素也比较大,我们在2017年建立了一套非常完整的以安全第一,围绕安全来做的完整的流程。第二我们在产品方面做了三级安全防护机制,通过车体安全、控制安全包括整个大数据的安全防控等等。

同时我们做了很多多重的保护设计,在安全方面红旗一直本着不计成本、安全第一的理念,因为要把冗余做的多,肯定成本也上升,但是我们为了保证品牌能打出安全第一的理念,在这方面也下了很多功夫。站在大数据最佳风向策略来说,我们知道对于充电来说,有充电行为当然有电车的电池状态,因为电池状态随着时间使用周期的变化,电池的性能会有变化,如何能够为用户提供最好的充电体验,我们是采用了在线的OTA升级方式,我们通过大数据系统实时监控我们电池的产品状态,再根据用户的充电行为这两种相加,会实时给用户提供一个最好的充电策略。这种充电策略是通过在线的OTA升级方式,对用户实时来提供。

结语:我们觉得为用户提供数据安全的系统必须以客户为中心,不断的深耕进入创新力,不断的深耕产品开发力以及体验服务力,持续不断为用户提出超出预期的极热的产品,服务体验,提升品牌价值以及用户认可。为能长期保持品牌竞争力,集团愿与行业各界同行一起为广大消费者达到极致美妙的出行,为社会发展创造良好的新能源产业环境而努力奋斗。


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