优化升级!模块双面灌胶方案助力中国充电桩行业高效发展

新能源汽车产销量的快速增长带动了全产业链的发展,尤其是与新能源汽车补能密切相关的充电桩市场,在政策和市场的双重驱动下、呈迅猛发展之势。

企查查数据显示,我国现存36.64万家充电桩相关企业。其中2021年新增6.07万家充电桩相关企业,同比增长86.97%,达近十年增速峰值;2022年新增8.85万家充电桩相关企业,同比增长45.77%;2023年前10个月,充电桩相关企业注册量达10.2万家,同比增长41.17%。

伴随着充电桩行业参与者不断增加,充电桩行业也出现了严重的“内卷”现象,尤其是充电运营领域由于其盈利模式单一,竞争更是异常激烈。当下,如何提升充电运营的服务和盈利能力,缩短回报周期,有效解决因设备故障率,运维成本等而带来的压力尤为重要,对于充电运营商而言,一方面需要在盈利模式上不断创新和探索,另一方面也需要寻求更好的硬件支撑,盘活现有资源,降本增效,实现高效充电运营。

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新能源汽车充电运营的基础在于充电设备的可靠运行,充电设备的正常运转则有赖于其核心部分-充电模块的高效、稳定和安全性保障。因此充电模块是充电运营的核心硬件,是帮助充电运营商实现长期盈利的关键和核心产品。

正是因为充电模块的核心作用,下游生产和运营企业对充电模块的可靠性要求较高,常常要求达到3年内故障率低于1%,然而在实际充电桩使用过程中,往往是因为充电模块的故障率高发成为影响充电站运行的主要因素之一。这直接影响到充电运营商盈利水平和车主用户的使用体验。

那充电模块故障率高发的原因为何呢?目前市场上主流的充电模块产品为直通风型风冷模块。传统风冷模块空气由前面板吸入,从模块尾部排出,从而带走散热器及发热器件的热量;但是充电桩处于室外环境,空气中会夹杂着灰尘、盐雾及水气并吸附在模块内部器件表面,内部积尘会导致系统绝缘变差、散热变差、充电效率低、设备寿命减少;遇到雨季或潮湿,积尘吸水后会发霉、腐蚀器件、短路导致模块和设备故障。

由于传统风冷模块的环境适应性局限,需要对风冷散热方式进行改进和优化。1月18日通合科技举办的25周年庆典暨新能源汽车产品线行业论坛会上,新能源汽车产品线、河北通合新能源科技有限公司总经理李博表示,为提高充电模块产品的一致性、稳定性和可靠性,通合率先实现技术升级,目前是唯一采用全自动双面灌胶方案的厂家。2024年通合将把所有在售产品升级为灌胶产品。

那什么是全自动双面灌胶方案呢?让我们先来了解一下传统充电模块生产工艺,传统风冷模块对于印制电路板和器件的保护有多种技术方案,比如:传统三防材料双面喷涂方案、UV三防方案和单面灌胶防护方案等。这几种方案的优缺点如下:

传统三防材料双面喷涂方案:传统双面三防工艺受限于三防喷头的问题,无法将三防喷到类似散热器底部以及其他一些受限于物理空间的地方,无法在元器件焊腿尖端、元器件棱角位置形成有效的防护层;虽然可以采用手喷三防等补救措施,但是无法做到100%防护,而且三防防护耐候性较差,三年以上可有局部剥落问题。

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传统三防加灌胶方案:印制板背面采用传统三防涂敷方案,在进出风口用胶垫防护,印制板正面采用灌胶方案。该方案在印制板背面的防尘解决方案,虽然可以预防一定颗粒度的尘土,但是也达不到100%防护,对气体导致的凝露防护效果更差一些,同时由于印制板背面的风道被遮挡,该方案的温升效果也比较差。

UV三防和灌胶方案:印制板背面采用UV涂敷,其实这对于直插件的在印制板背面的防护效果和传统三防是一样的,根据模拟5年恶劣应用场景下的现场积尘测试平台,背面采用三防或者UV三防,测试结果相差不大。

单面灌胶方案或带机壳整体灌胶方案:这两个方案,前者印制板表面未做到全覆盖,印制板板材本身又具有吸水性,潮气会进入板材层间造成绝缘下降的问题;后者灌胶量较大,材料成本高,印制板底部无法有效验证是否有空洞,且因底部封死、将底部散热风道阻挡,降低了印制板本身的散热能力问题。

为解决以上各类防护方案的不足,通合科技推出全自动双面灌胶方案。灌胶产品在方案设计阶段充分考虑自动化实现,自动化设计的优势在于方案定型以后,产品制程固化,产品防护效果一致性强,稳定性好;整个灌胶环节没有人工参与搬运和翻板(由于充电模块主板面积较大,搬运和翻板会带来贴片等应力敏感器件的隐患),大大提高制程环节的可靠性;由于印制板双面浅层灌封,底部与机壳间留有散热风道,最大程度上减少了防护材料对产品散热的影响,关键器件温升符合行业规范。全自动双面灌胶方案的可靠性及综合性价比、均远超其他传统防护方式。

一直以来,追求高效、安全稳定、可靠的模块产品,也是行业公认的技术发展方向。

尤其在当下大功率趋势下,低品质充电模块会在后续充电桩运营阶段产生很大问题,增加后期桩企和运营商的维护成本。调查显示,产品的成本与故障率均不可忽视,故障率是重要考核指标,售后成本占充电桩全生命周期成本的20-30%。作为新一代模块产品,通合全自动双面灌胶模块的优良表现,必将为桩企售后和运营维护方面实现降本增效、提供可靠的技术保障。

随着全行业深入发展,充电桩企业和运营商对充电模块品质要求会进一步提升,对充电模块厂商技术迭代能力提出更高要求。因此,模块厂商通过技术革新,不断优化工艺来实现产品的可靠性要求,率先实现量产的厂商能够提前验证其产品优势,从而构筑可验证的技术壁垒,将在未来的竞争中占据有利地位和先发优势。

充电桩展会:l3524o58696