在全球碳达峰、碳中和的背景下，近年来新能源汽车行业快速增长，并且带动了充电桩等众多配套设施的发展。
最近，芯八哥“走进产业链”栏目记者采访了国内领先的IGBT充电集企业安和威董事常务副总黄大强，探讨在充电桩配套行业景气度高企的背景下，当前安和威企业的发展情况以及对行业未来发展的展望。
单套充电集产品卖50-100万！已打入国网、南网等核心客户的供应链体系
据了解，安和威成立于1998年，是全球领先的能源交换网络解决方案提供商。公司专注于数字能源领域，在智慧园区、智能电网、充电桩配套设施、储能系统等领域构筑了端到端的智慧能源产品、解决方案和服务。截止目前，公司已经和国网、南网、华为、中兴、移动、联通、深圳机场等众多知名企业达成合作，在2022年销售额已经超过1.5亿元。 安和威部分客户 资料来源：安和威
安和威目前主要拥有两大业务，在1998-2014年，公司以传统的电力业务为主，除了承做220KV伏及以下的工程外，我们也做一些比如说箱变、高低压柜等配套的电力产品以配合工程的落地；从2015年开始，公司借新能源汽车充电作为切入口，进入新能源行业。我们给自己的定位是‘能源交换网络解决方案提供商’，因为新能汽车充电从本质来讲，其实也是一种能源交互。 黄大强介绍道。具体来看，在传统电力工程领域，安和威拥有长期的电网建设和服务经验，可以向客户提供动力配电柜、低压配电柜、电容补偿柜、照明配电箱等电力产品，并且具备输变电站及线路的施工资质以及极强的资源整合项目落地的实力，能够为用户提供优质的电气专业安装服务。 安和威电力工程成功案例 资料来源：安和威
黄大强表示：我们电力项目主要可以分为三类，一类是以南网、国网为主的电力工程；第二个就是政府的项目工程；第三个是以民营的上市公司为主的工程。包括深圳机场、深圳会展中心、深圳市民中心、深圳地铁的3/6/9号线、大洋电机的工业园等，都是我们有参与的比较大型的电力工程项目。
而在IGBT充电领域，经过多年的发展，目前安和威已经形成了IGBT超级充电集、IGBT变充一体集两大系列具有自主知识产权的 IGBT充电集产品，可以满足多种场景及各种类型的车辆实现快速补能的需求。 其中，IGBT超级充电集方面，随着新能源汽车的技术发展，动力电池容量和充电倍率得到有效提升，为匹配快充需求，直流充电桩的输出功率也朝着更大方向发展。安和威很早以前就看到了充电桩大功率的发展趋势，并且率先在业内推出了300kW、360kW、480kW、600kW等多个系列的大功率超级充电集产品。 从大的框架来看，超级充电集的设计分成了2大部分，分别是前端配备集中式/分体式AC/DC（空间矢量控制型功率变换装置），整流出800VDC，和后端由多个60kW DC/DC IGBT充电模块和开关矩阵组成，用户可以根据具体需求配备5/6/8/10终端，功率可以60kW/120kW/180kW输出可调，具有自适应性、影响小、电耗低、拓展好的特点。 该系列产品通过灵活可调的电力输出，具有非常高的成本优势，可以帮客户节省电力投资三分之一以上的金额。比如20个120kW充电车位的一体机需要电力容量大于2400kVA，利用群控并充IGBT充电集，根据充电忙闲，各个充电终端以60\120\180kW 三个功率等级灵活调度，只需电力容量1600kVA左右，就可实现同样充电车位的充电需求，节省约800kVA电力设备的投资。此外，由于充电集主机可置于箱变附近，可以节省箱变至充电桩三分之二的电缆费用。这样综合下来，充电桩的整体利用率和经营效益都会有非常大的提升。 黄大强说。从2015年智能双向大功率IGBT充电机的研发，到2018年国家电网开始批量采购安和威的超级充电集在北京、长沙、张家口、厦门等多个城市使用，再到2020年公司IGBT超级充电集成为全国“政协、人大”两会专用充电站充电服务，一路走来安和威已经积累了北京冬奥会新能源公交专用充电站场、京港澳高速昭山服务区充电站、天津津门湖新能源综合服务中心充电站等众多的成功案例，并且得到了客户的高度认可。 北京冬奥会新能源公交专用充电站场 资料来源：安和威
IGBT变充一体集方面，公司拥有480kW、720kW、1080 kW等系列产品，采用10KV接入，只需高压开关柜、降压单元、IGBT变换单元(主机)就可以进行优化配电，具有高集成度、高可靠性、高经济性、高转换率、高扩展性等优势。 黄大强指出：该系列产品通过高压直降，无需低压开关柜，与配电设备可以高度集成；高可靠性则表现在比传统充电机可靠性更高，寿命10年以上，核心部件（模块）维护率几乎为零；更高转换率则呈现为含变压器系统转换效率超95%，比箱变+充电机系统转换效率提高5%；而由于搭载双向可逆IGBT模块，可挂接光伏、储能等直流系统设备，因此还具备分布式电源的扩展性。凭借产品较强的市场竞争力，我们已经陆续拿下了陕西咸阳机场充电站、长沙雀园路充电站、天津滨海（于家堡）双碳创新充电站等多个项目。 陕西咸阳机场充电站场 资料来源：安和威
以最新落地的天津滨海（于家堡）双碳创新充电站项目为例，该项目核心设备是安和威生产的两台1080kW IGBT 变充一体集，具有18个双枪快充终端，采用的是共直流母线技术，整站转换效率96%以上。此外，每套设备终端支持60kw~180kw柔性智能调配，占地面积比传统设备减少30%，可接入10kV与新型光、储、充一体化建设，可以满足市场的多样化需求。 超冲、变充算是安和威两大主打产品系列，从这两大系列产品出发我们也逐渐衍生出了光储充一体集、移动充电集以及充换电站等系列产品。其中，光储充一体集以超级充电集为中心，整合利用V2G、V2L、直流母线等技术，便捷接入本地风光能源，能够让清洁能源就地、就近消纳；移动充电集适应高海拔设计，可在海拔5500米下满功率运行；而充换电站特别适用于可换电池重卡、矿卡等场景。 黄大强强调道，一套充电集设备由高压柜、高压整流变压器、充电集主机和充电桩等组成，去年我们充电集的出货超过100多套，一套设备产值约50万—100万元，所以说IGBT充电集业务收入去年大概是1亿左右，从今年上半年的情况来看，预计销量要比去年要更好。
新能源充电配套行业快速发展，IGBT技术路线优势明显
近年来，随着全球新能源汽车销量以及渗透率的持续攀升，驱动着充电配套行业快速发展。 根据国际能源署（IEA）的数据显示，2016年至2022年，全球公共充电桩建设规模持续上升，公共快充充电桩数量由2016年末的7.20万台增长至2022年末的89.63万台，年均复合增长率达52.24%；根据其预测，未来这一数据将继续保持高速增长趋势，到2025年全球公共快充充电桩数量将达240万台。 中国市场方面，在新能源汽车销量、保有量持续增加以及国家政策扶持的背景下，充电基础设施建设进入高速发展阶段。根据充电联盟的数据显示，中国大陆充电桩保有量从2017年末的44.57万台增长至2022年末的520.96万台，年均复合增长率达63.51%；其中公共直流充电桩（快充）从2018年末的10.94万台增长至2022年末的76.10万台，实现大幅增长。 数据来源: 充电联盟、iFinD 业内周知，车桩比是衡量充电桩建设程度的关键指标。2015年，发改委、工信部等部委发布的《电动汽车充电基础设施发展指南（2015-2020年）》中提出了到2020年我国车桩比达到1:1的战略目标。截至2022年末，中国大陆新能源汽车保有量为1,310.00万辆，公共充电桩和私人充电桩合计保有量为520.91万台，车桩比从2017年末的3.43:1下降至2022年末的2.51:1，可以预见未来充电配套行业增长潜力巨大。 数据来源:工信部、中国充电联盟 面向千亿级的巨大市场需求，已经有ABB、BTC POWER、Daeyoung、万帮数字、盛弘股份、玖行能源、科陆电子、中恒电气、科士达、万马股份等企业纷纷参与充电配套行业当中。 在谈及公司的竞争优势时，黄大强指出：第一，我们是做电力工程起家的，所谓的充电站其实严格意义上来讲它都是属于电力项目，那么我们可以将我们对电网的理解和充电桩的技术进行有机整合，进一步延伸到充电桩领域，并通过给客户提供一站式的服务，能在很大程度上帮客户节省成本；第二，我们以共直流母线为依托形成的5大系列产品，在大功率输送的时候它比市场上其他类型的产品转换效率更高，具有更好更快更稳定的优势；第三，目前我们在大功率充电技术方面，已经处于行业领先地位，并且参与了非常多的国家充电标准的制定，后来者想要追赶一个是需要人才和技术，另外一个需要时间，因为你即使有非常好的技术，从研发到落地它都有一个非常漫长的验证过程。 共交流母线光储充一体站VS共直流母线光储充一体站比较情况 资料来源：安和威 从技术路线来看，充电桩核心功率器件目前主要以高压MOSFET、IGBT为主。不过，随着碳化硅的兴起，业内已有不少声音提出碳化硅模块将会在未来取代IGBT模块。 对于核心器件的使用选择及发展趋势，黄大强表示：国内生产充电桩的企业很多，但技术路线大部分都是基于MOSFET芯片为主。利用IGBT芯片技术且产品通过国家权威检测机构认证的,目前只有安和威等少数几家，而安和威可以说是IGBT充电桩里面技术最好的公司之一。从技术发展趋势来看，毫无疑问，大功率快速充电都将是未来发展的必然趋势，但传统MOSFET功率较小，要想要实现大功率充电，则需要多个MOSFET模块并联来实现。而IGBT模块比MOSFET模块转换效率高3-4%，寿命长2-3倍，不需模块叠加就可以实现功率按需调配，大功率IGBT快充技术将是未来充电发展的一种趋势。至于碳化硅，虽然在材料上具有耐高压、耐高温、导通损耗小、开关速度快等优势，但目前导入成本过高，从经济性以及稳定性来讲，它离大规模商业化应用还是有一定的距离。 安和威产品核心技术 资料来源：安和威
值得注意的是，虽然快充之前炒的很火，但其实直到2020年左右基于汽车电池的技术突破后，业内才逐渐有大功率快充产品的落地。经过这几年的市场推广，目前超级充电已经逐渐得到业内的广泛认可，包括特斯拉、比亚迪、广汽埃安、东风岚图、小鹏、极狐等主流厂商都推出了相应的高电压快充纯电车型，并带动了超级快充发展的热潮。 展望未来，黄大强指出：能源互联网，是未来20年里面最大的一门生意，因为你可以不去旅游，你可以不开车，但是你无论是开灯还是煮饭，你都要用电，所以说这个市场是极其巨大的。新能源车它真正的革命不是革汽车的命，而是革能源的命，包括特斯拉、蔚小理都是通过造车这个形式，改变了整个能源的格局。我们从2015年开始进入新能源行业，并在2017年就提出基于充电桩为支点的‘能源互联网’发展目标，截止目前整个新能源行业的发展前景已经非常明确，未来我们希望通过基于共直流母线能源站的‘电能交换网络’的建设，成为国内领先的充电设备制造商。
