2024年7月11-13日，2024中国汽车论坛在上海嘉定举办。本届论坛以“引领新变革，共赢新未来”为主题，由“闭门峰会、大会论坛、10多场主题论坛、9场重磅发布、主题参观活动”等多场会议和若干配套活动构成，各场会议围绕汽车行业热点重点话题，探索方向，引领未来。其中，在7月13日上午举办的“主题论坛十一：电动汽车充换电安全防护”上，华为数字能源技术有限公司充电网络业务副总裁彭鹏发表精彩演讲。以下内容为现场演讲实录：
非常高兴今天有机会和大家分享“华为全液冷超充创新技术带来全方位的充电安全防护”，今天我用了一个“全方位”这个关键词，因为充电设备已经不单是一个独立的场站设备，作为充电基础设施网络的核心组成部分，它连接着车端，连接着新型电力系统，成为车联网、充电网和电力网三网融合的能源与信息的汇聚点，所以它对安全要求会更高，要实现“全方位”的安全，包括人身财产安全、车端的安全，充电设备端的安全，储能系统安全，以及电网，电动汽车数据用户的安全。
当前整个汽车电动化行业，对于充电基础设施涉及安全可靠要求的重视度还不够，各种各样安全事故时有发生。这里包括充电时发生的电动汽车热失控；包括很多因为劣质充电设备对车载电气设备带来的损害，我接触到一些车企，它们对于当前充电设备质量，输出的电流、波纹、电压稳态不太满意，他们经常抱怨车主用户在低质量设备上充电后，对车端有一些损坏，功率器件损坏如OBC、电驱动控制器等，设备更新经常要上万元，但用户就找不到赔付方，保险公司不会赔，充电场站也不理会，只有车企和用户承担了这部分损失；此外充电桩短路漏电还可能会带来人身安全；我们最近也看到数据信息安全的案例频繁发生，包括充电运营平台被黑客入侵导致平台崩溃无法提供服务，车企用户数据泄漏等等，所以我们想从全方位角度来提升安全。我会从以下五个方面来论述：人身安全、车辆安全、设备安全、储能安全、数据安全。
首先，是人身安全方面。我们优先从产品开发研发设计来保证做到安全防护。第一是液冷介质的选择，未来大功率充电一定是公共充电基础设施的主流方向，大功率充电就要涉及到散热技术，最好的方式就是通过液冷方式快速高效地带走各个发热点的热量，华为在23年发布了全液冷超充，这里面选用的散热介质是采用一定配比的水冷介质，可以避免选用油介质带来的可能的闪点问题。第二电路设计，我们采用了全铜排设计，这在行业里是非常独特的方案，行业专家可能打开观看过我们的设备，里面看不到密密麻麻布设的线缆，模块和配电单元之间采用的都是全铜排架构连接，这个成本虽然高一些，但可以避免线缆老化带来的安全事故，同时提升使用寿命和可靠性。第三，采用更高级别的绝缘防护，这方面一些低质的充电设备为了追求极低成本，往往降级设计或者去除，安全隐患极高。第四是枪端和车端接口的温度检测，同时进行健康度的识别，这里会增加高敏感度传感器的数量，为了安全也会牺牲成本。
另外，在保障人身安全方面，提供四层级设备物理级防护：第一，选用更优质高强度的材料，比如在大功率液冷充电线缆和枪头方面。第二，主动物理保护，充电主机是强电设备，为防止给用户或者维护人员带来伤害，设备带有门禁传感，当充电主机门被打开后，会默认主动关断设备主机，做到自动物理防护。第三，采用更快速安全的急停保护措施，当急停键被按下，会在50毫秒内把电流降到5A以下，切断供电保护车辆。第四，漏电保护。我们能够在检测到漏电电流后极短时间内，立即切断电源并将电流降低到符合人身安全30毫安以下的保护值。
其次，是在车辆安全方面。统计数据表明在充电过程和充电后发生热失控是比例最高的，占到50%至70%。为减小热失控风险，华为结合电池机理和数字孪生AI模型，开发了一套AI BMS云算法模型，能够提前24小时预警热失控，做到“早、准、全”。这里面需要和电池厂家和车企进行一些数据共享和分析，要做到实时提供安全预警分析，在数据采集精度和采集频率上就有很高的要求，这里面也会用到华为盘古汽车大模型等等提供AI算法的能力。我们目前已经和一些车企合作，如果仅从充电设备端采集到的非常短暂和有限的数据，是很难提供“早、准、全”的安全预警及电池健康度分析的，要实现精确度就一定要和车企开展合作，目前我们和部分车企合作，成果也比较显著。
实现车辆安全充电，就要为车辆提供更“健康”的电力。目前传统充电桩充电策略是车端给桩端发送一个信息，需要多大的电流，多高的电压。桩端则输出相应电流电压，是否能提供更稳定合适的电源取决于充电设备传感器精度和电源转换与分配技术，这里存在暂态冲击电流电压突破车载动力电池阈值，造成冲击伤害的影响。如何避免这样的风险发生呢？尤其大功率充电，当电流到达五六百安，有的车企正在开发七八百安以上的最大电流车型，如果充电设备对输出的瞬态电流和电压检测不精准，行业里低质量设备存在10%至20%的误差都是有可能的，产生的过流过压会对车端器件、动力电池都有很大的冲击影响。华为采用了“稳态+步进微调”的充电流程策略。这里面有两个德尔塔防护，保证实际输出电流电压在电池阈值范围内。“稳态步进微调策略”有五个步骤，车端先发出信息以后，再根据车辆最大允许电流进行安全初值控制，桩端按照“稳态+微调”组合方式算法去控制模块输出，接着电表采集实际值记录与实时安全进行判断，根据高精度电表的采集刷新微调量，不断进行匹配，确保充电桩输出不超调。
接着，是充电设备安全方面。华为采用的是全液冷方案，全液冷带来的价值就是功率器件是完全IP55防护等级，液冷水道和功率器件是分离的，做到水电隔离，而且液冷模块是一次性压铸，用三千吨液压机一次压铸成型，没有焊接方面带来的可靠性问题。包括水电隔离的设计，我们也会在上市之前，开发做了25万次水道冲击实验，保证它在全生命周期里面不漏液不漏电的。另外，在设备方面还有一些功率路由保护，深层级保护，防止短路。充电桩一定有功率分配或者功率路由功能，不管是一体桩还是充电堆，它都会涉及到功率调度分配。如果在功率调度分配里面，它的执行策略、手段不精准的话，它可能会导致连接的车端短路，比如一个桩分两个充电枪，一把枪在充电过程中，准备服务另一辆车时，两辆车端电压平台可能不一样，一个是800V一个是400V，那边是300A，那边是80A，如果分配不精准，接触器可能会同时连接两辆车导致短路，对两个车都有损伤。我们认为未来技术会走向功率池化，功率池化方案会带来整个充电场站高效利用，未来会成为一个主流，在进行功率路由分配的时候，软硬件我们做到四层级防护来实现更优体验的同时达到更安全，包括：充电主机软件防短路算法、功率路由单板控制策略，功率路由执行控制算法，和终端安全控制算法。下面是我们在设备怎么做到高可靠，高安全，请播一下这个视频（展示视频）。我们全液冷设备可以在极端环境下工作，现在已经和中汽中心在新疆牙克石和吐鲁番设置场站，配合车企做冬测夏测，在这种极寒极热的恶劣环境下我们设备，都是非常稳定安全地运行。我们的产品通过了行业里最严苛的测试，包括雷电、雷击测试、防盐雾测试，高低温测试等等。另外，值得一提的是，我们在新疆已经部署了十几个场站，新疆地域非常辽阔，国内全域的工作环境在新疆都可以体现，像极寒冰天雪地的地方，极热的吐鲁番火焰山，沙漠区域灰尘，以及草原地区潮湿等等各种环境下，全液冷设备都能高可靠稳定运行。刚才大家也提到在设备运维过程中需要注意到的安全，华为在打造和选择运维生态合作伙伴时，也会做行业里面最严苛的认证和培训，以保证设备运维过程当中的安全。
然后，涉及到储能安全。未来充电场站一定会通过光储充一体化的形式，和新型电力系统进行结合，针对储能系统方面，我们也提供了三重主动防护的设计，首先是从电芯级、包级和簇级三级数据检测监控，实时监控预警 & 多级主动隔离 & 快速关断。如果提前发现电芯级的异常，可以做到及时更换调整；在安全防护方面还有主动消防设计，这里面有消防包，当发生烟雾的时候，某个电芯热失控时候，消防包会释放惰性气体阻燃；在电池柜设计上，有一个与行业内不同的设计，我们在顶部设计了卸压装置，真要发生爆炸时，爆炸威力会从顶部释放出去，这样在设备前后左右的人员安全能够得到保护。另外是提供数据数字化方面安全服务，包括高质量交付、保护安全；识别风险，主动预防；还有运维提供应急管理监控，减少损失。
最后，第五部分是之前在行业里面相对比较忽略的，而现在越来越重视的数据安全。在数据安全方面要做到访问控制，安全传输，完整性保护、数据加密、日志审计等过程的安全。我们最近和行业里面中电联、中促盟、中汽中心都在数据安全防护分级要求，那像深圳、重庆等一些城市的地方标准，已经将数据安全管理纳入和体现，做到ABC不同层级要求，未来我们希望充电基础设施能够向更高的数据防护安全方向发展。华为是ICT领域全球领先的设备供应商，我们服务了170多国家，30多亿人口，1500多个运营商，数据信息安全是华为的强项。这里有一个佐证，能证明华为数据安全方面的能力，2019年美国以国家安全理由限制了华为为欧美国家提供设备与服务，包括FBI也介入调查，经过四五年调查，它并没有发现一起华为对用户、对运营商在数据安全方面的案例。华为把信息安全方面的能力运用到新型充电基础设施上，能够做到“三横五纵”网络安全防护体系：包括节点层、传输层和架构层等三层级，节点层就是车辆端和充电设备端。在检测、防护、分层分域隔离、响应、恢复等五纵方面，做到“进不来，看不到，拿不走”。
最后，是小结与建议。第一、未来作为交通能源融合性的基础设施，充换电设备需要达到全方位安全标准和要求，我们要加快强制安全认证标准的尽快出台。第二，公共充电场站具备大功率充电能力是发展趋势，大功率充电设备对于安全的要求更高，设备生产厂家要更加重视产品的高安全和高质量。第三，华为全液冷超充带来的创新性技术可以做到五大安全：人身安全、设备安全、车辆安全、储能安全、数据安全，所以它是运营商们建设高质量充电基础设施最佳的选择。
以上是我今天的分享，谢谢大家！
（注：本文根据现场速记整理，未经演讲嘉宾审阅）
