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    2024-6-25 15:17
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    电动汽车充电需求不断增长 - 随着全球电气化和脱碳趋势的持续发展,电动汽车(EV)的需求预计也将以10%的复合年增长率(CAGR)增长。到2025年底,预计将有近5000万辆电动汽车上路,这将迫切需要更多的充电桩和更快的电动汽车充电速度。本文将向您介绍电动汽车充电的类型和常见拓扑,以及Wolfspeed提供的相关解决方案。 随着道路上电动汽车数量的增加,对其充电所需的电力需求也在呈指数级增长。据估计,到2030年,这些车辆将需要约230太瓦时(TWh,1 太瓦时 = 10 亿千瓦时)的能量来为这些车辆充电,而目前的需求量为11太瓦时。为了满足如此多的汽车和随之而来的电力需求,将需要近3000万个充电机。虽然大多数充电机将安装在个人住宅中,但还需要安装超过120万个公共充电机,才能为行驶中的电动汽车提供服务。 电动汽车的累计充电机需求 家用充电机通常使用常见的、现成的交流电源。另一方面,公共充电机旨在提供快速可靠的充电体验,就像为传统内燃机(ICE)车辆加油一样。这意味着公共快速充电机需要具有足够的电力传输能力(高达600kW),以便在15分钟内为电动汽车充满电,而这只能通过直流充电来实现。 充电类型 交流充电是典型的家庭中采用常规电源进行充电,该电源以交流电(AC)的形式提供,因此得名。这种充电需要电动汽车中的车载充电机(OBC)将交流电转换为直流电,这是使用交流电为电池充电所必需的做法。 1级交流 这是最基本的充电机,从电网接收120-240Vac(13-16A)电源,然后通过充电电缆将其提供给电动汽车。它是最慢的充电机类型,但也是最便携的,几乎可以在任何地方插入充电,大多数型号的额定功率通常最多为1kW。 1级交流充电机 2级交流 2级交流充电机仍然使用现成的120-240Vac电源,主要区别在于它的额定电流更高(32-40A)。这些交流充电机通常永久连接到家庭和公共场所的桩上,它们的额定功率通常高达11-22 kW。 2级交流充电机 直流充电 要减少电动汽车的充电时间,唯一的方法是采用直流充电。直流充电机绕过电动汽车中的车载充电机,直接向电动汽车的电池供电。 2级直流充电/2+级/直流充电盒 对于20-25kW左右的功率级别,常见的解决方案将被称为“2级”直流充电机,尽管没有官方正式的命名说法,这些充电机还是可以在住宅和商业场所找到。 与交流充电相比,其最大的区别是有一个额外的内置电源模块转换器,可以执行从交流到直流的整流(例如“AFE”-有源前端)。然后,该直流电流通过充电电缆馈入汽车为电池充电。根据功率器件的选择,它还可以提供双向充电功能。 2级直流充电机 3级直流快速充电(DCFC)/快充/超级充电机 3级直流充电机通常又称为直流快速充电机(DCFC)或超级充电机,这种类型充电机的功率水平可以轻松地从50kW到高达1MW之间变化。这些充电机由20、30、50、60kW甚至更高的多个功率块组成,以获得所需的功率水平。根据容量的不同,这些快速充电机可以在20分钟内为典型的电动汽车电池充电。 3级直流快速充电机 充电标准 就像我们有不同的充电机级别来区分功率级别一样,充电机所使用的连接器也有不同的标准。 充电机的连接器类型 常见的AC-DC拓扑 11kW): 图腾柱/功率因子校正(PFC) NPC / ANPC – 中性点接触PFC/有源中性点PFC AFE – 有源前端PFC 维也纳整流器 T型PFC 常见DC/DC功率拓扑 将交流电源转换为400V-800V的典型直流母线电压后,我们现在可以将其转换为电动汽车电池充电所需的电压。下面介绍的各种DC/DC拓扑可以帮助实现这一目标: DAB - 双有源桥 PSFB – 相移全桥 LLC转换器 CLLC转换器 结语 在不断发展的电动汽车充电领域,人们大力推动更高功率和更高密度的解决方案,以减少与典型内燃机汽车相比的充电停机时间,这仍然是一个普遍的瓶颈。这导致越来越多地采用创新的多级拓扑来满足这些电力需求,要求电池在不运行的高峰需求期间支持电网,并要求拓扑支持双向充电。 来源:arrow/ Wolfspeed
  • 2024-6-7 14:06
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    【哔哥哔特导读】告别漫长充电等待,800V超充技术革新升级!在2024'中国电子热点解决方案创新峰会上,英博尔电驱CTO刘宏鑫、纳微半导体技术营销经理肖开祥和致茂电子资深经理朱明星,就800超充技术的充电桩、车载电源及第三代半导体材料的应用等问题表达了自己的看法。 随着环保意识的提升和油电切换战略的推进,电动汽车市场迎来蓬勃发展。然而,充电速度和续航里程仍是制约其普及的关键因素。为解决这些问题,800V超充技术应运而生,其高速充电和长续航特性备受关注。 该技术凭借显著的技术优势,在电动汽车市场展现出巨大潜力。随着电动汽车市场的扩大,以及政府政策的扶持,800V超充技术将加速普及,提高充电便利性,进一步推动电动汽车的广泛应用。 产业链协同发展也为800V超充技术的市场应用提供了有力支持。在Big-Bit商务网、广东省磁性元器件行业协会主办的2024'中国电子热点解决方案创新峰会上,我们采访到了英博尔电驱CTO刘宏鑫、纳微半导体技术营销经理肖开祥和致茂电子资深经理朱明星,就800超充技术的充电桩、车载电源及第三代半导体材料的应用等问题展开了探讨。 图1 2024中国电子热点解决方案创新峰会现场 800V超充技术引领电动汽车新趋势 随着电动汽车市场的快速发展,充电速度和里程焦虑成为限制其进一步普及的关键因素。为解决这些问题,800V超充技术的应运而生,其高电压优势和强大的充电能力让人们在短时间内就能为电动汽车充满电,让驾驶者无需长时间等待即可继续行程,不仅提升了充电效率,更为电动汽车市场开辟了新的发展空间。 800V超充技术以其高电压优势,成为解决电动汽车充电速度和里程焦虑问题的关键。它能够在短时间内为电动汽车提供大量电能,让驾驶者无需长时间等待即可继续行程。 同时随着800V超充技术的普及,从充电桩的建设到车辆内部元器件的升级,再到整个产业链的完善,都将迎来巨大的市场空间。各大电源模块企业、元器件企业等纷纷加大投入,致力于研发更高效、更可靠的800V超充技术解决方案,以满足市场的不断增长的需求。目前,英飞凌、安森美、罗姆半导体、威世半导体等均在布局车用SiC器件;优优绿能、英飞源等企业投入电源模块及其创新解决方案。 纳微半导体技术营销经理肖开祥提到,未来800V超充技术的用量会越来越多。而高电压、大功率的元器件会大幅缩短充电时间,未来会占应用趋势的主导地位。 这里不得不提到的是,在800V超充技术的应用中,元器件的性能和可靠性至关重要。高压环境下,元器件的绝缘性、耐流性等性能需要得到更加严格的保证。 致茂电子资深经理朱明星对此也表示:“通过严格的测试,我们可以验证元器件的性能是否符合要求,是否能够在高电压环境下稳定运行。同时,测试也可以帮助我们发现潜在的问题和隐患,从而及时进行改进和优化。这一环节对于保障800V超充技术的稳定性和可靠性至关重要。” 图2 电动汽车充电站,图源包图网 充电桩市场:从500V到800V的升级之路 随着电动汽车的普及,充电桩市场正迎来一场重要的技术变革。目前,中国的充电桩市场中,大约70%到80%的充电桩都是500V以下的早期产品。然而,这一比例正在逐渐发生变化,未来,800V甚至1000V的高压充电桩将成为主流。 这一趋势的背后,是电动汽车技术的不断进步和消费者对于更快充电速度的需求。目前,许多新上市的电动汽车都支持800V超充技术,这意味着如果充电桩的电压过低,就无法为这些车辆提供足够的充电功率。这不仅会影响消费者的使用体验,还会对电动汽车的推广普及造成障碍。 然而,充电桩的升级换代并非一蹴而就。目前,市场上有大量的500V充电桩仍在服役,这些充电桩的淘汰和替换需要时间和资金。因此,在高压充电桩的推广过程中,需要考虑到与现有充电桩的兼容性问题。幸运的是,高压充电桩具有向下兼容的特性,即可以为电压较低的电动汽车提供充电服务。这为充电桩的升级换代提供了更多的灵活性。 除了800V超充技术上的挑战外,充电桩市场的另一个问题是标准不统一。目前,不同品牌的充电桩之间存在一定的差异,这给消费者的使用带来了不便。为了解决这一问题,国家正在积极推动充电桩标准的统一化进程。 在市场空间方面,高压充电桩市场也具有巨大的潜力。因为随着电动汽车市场的不断扩大和消费者对于充电速度的需求不断提升,高压充电桩的需求将会持续增长。同时,由于充电桩的建设和运营需要大量的资金投入和技术支持,这也将带动相关产业链的发展。 从500V到800V的升级之路是充电桩市场不可逆转的趋势。在未来几年内,高压充电桩将成为市场的主流产品,为消费者提供更加快速、便捷的充电服务。同时,随着800V超充技术的不断进步和标准的统一化进程的推进,充电桩市场将变得更加规范和成熟。 GaN与SiC在充电桩中的应用与挑战 在当前的800V超充技术浪潮中,SiC作为一种备受瞩目的半导体材料,被一些厂家积极宣传。 然而,有意思的是,英博尔电驱CTO刘宏鑫对SiC在充电桩上的应用持保留态度。这主要是因为其高昂的成本,使得在充电桩这类对重量要求不高的设备中使用SiC显得意义不大。 相较之下,GaN的发展令人瞩目。原本GaN主要应用于低压、高频领域,但如今已经突破到了高压领域,出现了650V、900V、1,200V甚至1,700V的产品。GaN的崛起,部分原因在于其生产成本相对较低,制造工艺与SiC相似但更为经济。这使得GaN在充电桩及车载电源系统中的应用前景更为广阔。 特别是在车载充电机(OBC)、DC-DC转换器以及MCU(微控制器)等部件中,GaN的应用将带来显著的性能提升。由于其高频率、轻量化的特性,GaN不仅能够有效减少磁性元件的体积和重量,还能提高系统的整体效率。 肖开祥也提到,800V超充技术应用中需要1200V的器件,但目前GaN器件太少可用,主要使用SiC器件。 然而,无论是SiC还是GaN,其应用都面临着可靠性的挑战。在设计和验证阶段,如何确保这些先进半导体材料的稳定运行,是业界需要共同面对的问题。这包括驱动技术、保护技术等核心技术的优化,以及严格的测试和验证流程。 回到800V超充技术本身,目前市场上大多数充电桩仍然使用IGBT或MOSFET等传统半导体材料。尽管SiC在某些高压应用中具有潜力,但由于成本和可靠性等问题,其普及尚需时日。而GaN作为一种新兴的半导体材料,其在充电桩及汽车电源系统中的应用前景更为广阔。 值得注意的是,尽管800V被认为是目前的电压极限,但市场上真正支持800V超充技术的电动汽车仍然较少。因此,在充电桩建设中,需要考虑到兼容性问题,确保能够同时为不同电压等级的电动汽车提供充电服务。 图3 电动汽车充电器,图源包图网 车载电源高压、高频化及SiC的潜力与挑战 目前,高压IGBT和高频MOSFET是车载电源市场上主流的选择,它们以其高效能和高可靠性在车载电源系统中发挥着重要作用。然而,随着SiC等新材料的涌现,行业内的竞争格局也悄然发生着变化。 但现阶段,由于成本和可靠性等因素,SiC在车载电源系统中的应用还较为有限。然而,从长远来看,随着技术的不断进步和成本的降低,SiC有望成为车载电源系统的重要材料。 在充电桩领域,尽管SiC的优势并不明显,因为充电桩更注重高效率而非小型化,但未来随着800V超充技术的进步,SiC仍有可能在该领域占据一席之地。不过,目前充电桩市场仍处于恶性竞争状态,价格竞争激烈,这使得SiC等新材料的应用面临一定挑战。 但肖开祥却认为,车载电源应用中,SiC器件将全面替代Si器件,尤其是1200V器件对于SiC材料的发展是非常好的机遇。 在车载电源系统中,除了充电桩外,电机控制器也是一个重要的组成部分。随着800V超充技术的普及,电机控制器的高压化也势在必行。然而,高压化带来的不仅仅是性能的提升,更有一系列技术挑战需要解决,如绝缘、EMC等问题。因此,在推广800V超充技术的过程中,我们需要充分考虑这些挑战,并采取有效的措施加以解决。 对于SiC等新材料的应用,我们需要关注其成本和可靠性等关键问题。为了推动新材料在车载电源系统中的应用,我们需要加强产学研合作,共同研发新技术、新材料,提高产品的性能和可靠性。同时,我们也需要加强行业内的交流和合作,共同推动电动汽车技术的发展。 车载电源的高频化和高压化是电动汽车技术发展的重要趋势。在未来的发展中,我们需要关注新材料、新技术的应用,同时加强行业内的交流和合作,共同推动电动汽车技术的进步和发展。 图5 2024中国电子热点解决方案创新峰会现场 据统计,2024'中国电子热点解决方案创新峰会现场吸引了近千人参与,超过600家知名企业前来技术交流与商务洽谈,观看会议直播的人数累计超过8000人。现场的活动氛围非凡,英博尔电驱CTO刘宏鑫和致茂电子资深经理朱明星在接受采访时为此都谈到了自身的参会体验。 峰会现场不仅吸引了众多企业厂家,还特邀了众多高校老师参与。这种理论与实践的结合让英博尔电驱CTO刘宏鑫就深感满意。特别是与东风汽车的史经理的交流,让他更认识到行业内的实际问题与解决方案的重要性。这种车厂、零部件厂家与高校老师的结合,为参会者提供了一个宝贵的交流学习平台。他相信,这样的展会将助力行业发展,解决实际问题。 这次行业会议也让致茂电子资深经理朱明星深感收获颇丰。会议的组织者将不同主题分成不同的团队,使参会者能够有针对性地选择自己感兴趣的议题进行深入探讨。这种安排方式不仅提高了参会者的积极性,也使他们能够更好地把握会议的重点内容。 结语: 800V超充技术显然在未来电动汽车市场中扮演举足轻重的角色。随着技术的不断成熟和市场的持续扩大,我们有理由相信,800V超充技术将以其卓越的充电效率和便利性,为电动汽车的普及和发展提供强大支撑。同时,我们也期待通过这次电子峰会上的产业链间的沟通交流,更多的创新技术和解决方案得以涌现,共同推动电动汽车行业的蓬勃发展,助力构建更加绿色、智能、可持续的生态发展体系。 本文为哔哥哔特资讯原创文章,未经允许和授权,不得转载
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    2024-5-29 15:17
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    【哔哥哔特导读】继多家国外车企纷纷宣布电动化计划改动后,特斯拉宣布大规模裁员,全球电动化进程是否真的要放缓了? 与中国电动汽车企纷纷降价“血拼”类似,国外电动汽车企也正处于“水深火热”当中。 4月16日,据媒体报道,全球电动汽车龙头特斯拉公司 CEO 马斯克宣布将在全球进行大规模裁员,裁减比例超过10%,超过 1.4 万人受影响。并且,有两位高级管理——动力总成和能源工程部门负责人以及负责政策和业务拓展的高管也宣布了离职。 ▲特斯拉核心高管、动力总成及能源工程高级副总裁德鲁·巴格利诺在推特宣布离职 消息一出,外媒纷纷进行讨论。其中,多家媒体表示,中国市场的打压很是关键。据了解,去年第四季度,比亚迪超过了特斯拉成为了世界上最大的纯电动汽车制造商。尽管在2024年一季度夺回,但交付量同比下滑8%,低于预期。 近年来,电动汽车市场一直被寄予了厚望,尤其是中国市场,无论是传统车企还是新势力,都在加速踏入新能源汽车赛道。据官方统计,中国的新能源汽车产销量占全球比重已超过60%。 面对来势汹汹的中国新能源汽车,处在劣势的国外车企无不感到“压力山大”。因此,如果把时间回溯,我们发现,无论是企业战略还是政策文件上,欧美悄悄地按下了电动化的暂停键。 1月,福特汽车突然宣布,关闭所有电动汽车生产线,放弃纯电动汽车业务;2月底,苹果爆料记者马克·古尔曼在社交平台中表示:苹果取消了长达十年的电动汽车计划,放弃了该公司历史上最雄心勃勃的项目之一。 3月,“奔驰全面放弃电动化转型”的消息也不胫而走。针对该传闻,梅赛德斯-奔驰近日虽然表示,仍在坚定推进转型的相关举措,不过已决定将原定在2025年实现电动汽车销量占比50%的目标推迟五年至2030年,并将在未来十年继续更新内燃机汽车产品阵容。 “放弃”的车企远远不止这些,记者了解到,通用、奥迪、宝马、大众等知名厂商均已透露电动汽车相关计划的中止或延迟。此外,也有部分车企已经开始布局新型合成燃料,继续致力于燃油车的发展。 ▲电动汽车/图源包图网 在政策层面上,早在去年九月,英国将燃油车禁售令从2030年推迟到2035年。而近期,据路透社报道,美国总统拜登计划放宽尾气排放限制规定——种种迹象都在显示,电动化在欧美国家的进程已没有当初预想得那么顺利和简单,与当初各国外车企信誓旦旦立下的目标形成了巨大反差。 个中原因或许能从拜登政府放款限定中窥见一二。此前,汽车制造商和美国汽车工人联合会曾敦促拜登政府放慢电动汽车销量的增长计划。他们表示,电动汽车技术对于许多美国主流消费者来说仍然过于昂贵,并且需要更多时间来开发充电基础设施。 就销售价格来看,汽车市场调查机构JATO Dynamics的报告显示,欧洲平均电动汽车价格为6.68万欧元,美国为7.16万美元,而中国仅为3.28万美元。若和燃油车对比,国外的电动汽车价格也高昂许多。其中,美国市场的电动汽车就比燃油车价格高了将近十万元。 高昂的价格自然会使消费者望而却步,而从价格也直接反映出,中国车企已经在包括成本控制、技术创新、产业链管理等层面上与国外车企拉开巨大的差距,尤其在三电系统的研发和制造上,中国电动汽车产业链和成本优势已非常明显。 在三月份轰轰烈烈的关于“电动化全球放缓”讨论中,中国能源报发文表示,欧美是微调,不是放弃,况且,中国市场足够大,它本身已经具备引领全球汽车转型的初步实力。3000万辆级市场加速转型,必将成为全球转型的一股巨大推力,带动全球汽车的电动智能化转型。 ▲电动汽车锂电池包/图源包图网 作为保障电子设备安全稳定工作的重要元器件,磁性元件能广泛应用于 OBC、DCDC、电驱电控系统、逆变器等系统中,因此磁性元件在新能源汽车当中始终扮演着至关重要的角色。 磁性元件的技术难度主要体现在定制化设计、原材料改进和工艺创新等方面。由于汽车对于安全性和可靠性的要求高,对于磁性元器件是否符合车规的验证也成为了磁性元器件踏入该市场的门槛。 随着国内电动汽车领域的飞速发展,国内也涌现出一批批优秀的磁性元器件企业。在近日举行的第十届优霸杯行业评选的的颁奖典礼上,磁性元件企业铂恩氏、昱懋纳米、京泉华、可立克、铭普光磁、麦捷微、Pulse Electronics、普晶电子、胜美达、顺络电子、鹰峰电子、台达电子、雅玛西、银利电器、依利安达获得了2022-2023年度磁性元器件新能源汽车应用奖。上述磁性元件企业所代表的国内优秀的磁性元件厂商借助目前的电动汽车产业,不断研发新技术,在提高能效、增强动力系统稳定性、延长电池寿命等方面取得了重大突破,为电动汽车的普及和可持续发展做出了贡献。 总的来说,电动汽车市场对于磁性元件厂商来说是一个极具潜力的景气板块。随着电动汽车等新兴市场的推动,国内磁性元件厂商有望吸引更多关注,并为其营收带来持续增长的机遇。同时,这也将为国内磁性元件的技术和工艺创新提供更多的机遇。 本文为哔哥哔特资讯原创文章,未经允许和授权,不得转载
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    2024-5-29 14:41
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    【哔哥哔特导读】14类产品上榜,最高关税加赠至100%,美国这次对华加征301关税四年期复审调整,对中国电动汽车产业有多大影响?相关各方应该如何化解? 美国方面正式发布对华加征301关税四年期复审结果,宣布在原有对我国301关税基础上,进一步提高对自我国进口的电动汽车、锂离子电池、光伏电池、关键矿产等14类产品的加征关税。 根据税率增幅的排序,14个受影响品类的清单如下: ▲电动汽车及相关产业首当其冲 以上品类的关税,将会在两年内完成调整,其中电动汽车、电池零部件、电动汽车锂离子电池、太阳能电池、钢铁和铝制品、船岸起重机、口罩、注射器和针头以及其他重要矿物的关税调整,将在2024年内生效。 ▲船岸起重机 来源:Pixabay 对此,商务部表示坚决反对并严正交涉,美方此举将严重影响双边合作氛围。 国内不少媒体以及相关行业的从业人士也对此高度关注,中国有色金属工业协会表示:“世贸组织早已裁决301关税违反世贸组织规则。美方非但不予以纠正,进一步滥用301关税复审程序,一错再错。我会对此表示强烈不满。我会代表中国铝企业希望美方立即纠正错误做法,取消对华加征关税措施,维护以世贸组织为核心的多边贸易体制。” 外贸一直是拉动经济增长的重要引擎,是畅通国内国际双循环的关键枢纽。在世界贸易增速放缓的大背景下,我国前四月贸易进出口总值13.81万亿元,同比增长5.7%,规模创历史同期新高,取得这样的成绩实属不易。 ▲国产电动汽车 来源:Pixabay 国产汽车带来的贡献自然在其中名列前茅,根据中汽协数据,今年以来,国内汽车出口总量为182.7万辆,同比增长33.4%,其中,新能源汽车出口42.1万辆,同比增长20.8%。 然而,此次美方的关税调整,很大程度就瞄准了电动汽车及其相关产业。这样的调整,是否会对我国欣欣向荣的电动汽车出口,带来不利的影响? 对此,《国际线缆与连接》认为,电动汽车以及相关产业链的出口前景,依然相当乐观。 目前,国内电动汽车的出口,更多瞄准的是南美、欧洲、东南亚以及中东地区。根据艾媒网数据,2024年2月,我国混合动力电动汽车主要出口国家前三分别为巴西、吉尔吉斯斯坦以及英国,美国排在第四。而纯电动汽车,主要出口国家分别为比利时、英国、加拿大等,美国的占比其实是较低的。 ▲2024年2月国内混合动力电动汽车出口情况 来源:艾媒咨询 ▲2024年2月国内纯电动汽车出口情况 来源:艾媒咨询 另外,根据乘联会数据显示,23年中国新能源乘用车出口至美国的数量约为1.3万辆。随着关税的提升,相信在未来一段时间内,这一数量不可避免会有一定程度的减少。但对于整个电动汽车市场规模来说,整体应该并不能形成太大的冲击。 尽管电动汽车整车受到的影响不大,但相关供应链缺需要敲响警钟,以锂离子电池为例,2023年中国锂离子电池出口市场的前三大目的地分别为美国、德国和韩国,其中,对美国的出口金额达到了135.49亿美元,同比增长了33.94%。此次的关税调整,也为锂离子电池行业,甚至是上下游供应链都提出了一个问题:面对地缘政治不稳定的局面,如何调整才能避免受到波及? 针对这一局面,有专业人士表示,锂离子电池、车用连接器、磁元件等相关产业链,短期内的最佳举措是考虑利用现有的自由贸易协定(FTA)或区域贸易协定,通过第三国生产或者是转运,以达到避免高关税的目的。 而在长期的层面上,最佳的策略是积极推进市场多元化,像电动汽车一样,减少对美国市场的依赖,通过拓展其他地区的市场来平衡风险。或者通过在不同国家建立生产基地或增加现有生产基地的产能,实现供应链的地理多元化,降低对单一市场的依赖。 尽管关税政策可能会在短期给国内的电动汽车和相关供应链带来一定的影响,但这也将促使电动汽车厂商们加速市场多元化战略,减少对单一市场的依赖,并寻求更稳定、更灵活的供应链解决方案,对发展并非百害而无一利。 本文为哔哥哔特资讯原创文章,未经允许和授权,不得转载
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    2024-5-17 12:12
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    ISO 15118-2标准中描述的PnC功能,可以实现插枪即充电,识别、计费信息、充电参数都通过高级别通信在EV和EVSE之间自动交换。简化了电动汽车的充电过程,提高了用户体验,为电动汽车行业带来了更智能、更便捷的充电解决方案。 然而,电动汽车和充电站之间要实现自动通信和计费,必须交换大量的敏感数据,如个人数据、支付细节等。为了确保通信安全无误,PnC功能在公钥基础设施(PKI)中使用传输层安全协议(TLS)进行加密。也就是用了双重验证机制,在传输层,使用TLS 1.2 及更高版本加密传输层上的通信通道。在应用层,基于XML的数字签名和PKI用于验证发送者的真实性和某些交换消息的完整性。 为了开发智能充电技术,我们需要对PnC相关功能进行测试和验证,包括计费流程、安全认证和数据传输等。 图示为PnC模式下,EV与EVSE交互过程 Vector工具包括: 测试硬件:VT system-仿真EV/EVSE,访问CP、PP信号等 测试执行:CANoe以及Option.Ethernet、SmartCharging-充电系统分析、仿真和测试等 测试设计:CANoe Test Package EV on vTESTstudio-标准的测试用例库,可以在vTESTstudio中编写修改 PnC测试关键步骤: 搭建仿真和测试环境 配置SCC_ChargePoint.vmodule和TCP/IP协议栈,用户可以直接基于CANoe提供的示例工程开发。 Security相关配置 Security Configuration,在TLS and IPSec选项卡处关联PKI,CANoe根据ISO15118-2中的命名和结构提供了符合ISO 15118的PKI,并且可以使用 Vector Security Manager进行证书管理。 EV内部安装数字证书 用户可以打开Vector提供的PKI(安装CANoe时,会自动安装PKI,路径:%ProgramData% \Vector\Security Manager\PKI),用户需要给EVCC刷新3个文件,OEM证书和密钥、V2G根证书,以SmartCharging Default PKI为例,文件分别为: OEMProvCertA_X_cert.cer OEMProvCertA_X_key.pem V2GRoot_X_cert.cer 在xxx_SCC_ChargePoint.xml文件中指定证书 当EV连接到充电设备时,充电设备会验证EV内部的数字证书,然后根据其授权等级来决定是否允许充电。所以充电设备的XML配置必须与Vector Security Manager中的Name字段所提供的证书名称相匹配,以便使充电设备能够对EV进行身份验证和授权管理。 完成相关配置后,我们可以使用Panel(CANoe提供的GUI),只需要勾选PnC Active选项激活PnC功能,通过Trace窗口分析基于合同的付款方式(即插即充)的充电流程以及证书安装和证书更新流程等。 欧标充电测试包CANoe Test Package EV支持DIN 70121/ISO 15118,用户可以根据被测系统(SUT)的功能和实现特性选择相关测试用例组,此功能通过变体特性来实现。另外用户也可以点击Open Test Design图标进入到vTESTstudio查看具体的测试设计。 总结 利用Vector工具链,我们可以测试基于ISO 15118-2充电通信标准的即插即用(PnC)功能,并且可以很轻松地仿真充电基础设施和公钥基础设施(PKI)中所有对象的行为,验证并确保充电过程的稳健性。 扩展:针对CCS系统,CANoe支持ISO15118-20规定的新的能源传递方式BPT特性,欧标充电桩的测试包CANoe Test Package EVSE也新增ISO15118-20的测试脚本(Vector开发)。针对于ISO15118-20,大家可以参考往期文章《智能充电未来之路:ISO 15118-20的关键角色》,该文章中介绍了ISO15118-20新增功能以及CANoe提供的测试工程。 北汇信息紧跟新能源发展方向,结合多年测试经验,从客户的角度出发在实践中不断优化测试方案,同时作为Vector中国的合作伙伴,得益于Vector中国的大力支持,不断将充电功能的测试运用到实际中。北汇信息愿为各OEM提供VCU、BMS、Inverter、OBC、EVCC测试等解决方案,为中国电动车行业的发展增砖添瓦。
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