很多運(yùn)營(yíng)商在投建充電場(chǎng)站時(shí)，一直猶豫怎么選設(shè)備，充電堆和充電樁作為電動(dòng)汽車充電設(shè)施的兩種不同形式，各自承載著不同的技術(shù)使命與應(yīng)用場(chǎng)景，盡管它們常被誤解為同一概念，但實(shí)際上它們?cè)谠O(shè)計(jì)、功能應(yīng)用以及優(yōu)缺點(diǎn)上存在著顯著差異。

充換電頭條（微信公眾號(hào)：chd2005s）對(duì)這些差異進(jìn)行了梳理和總結(jié)，幫助運(yùn)營(yíng)商選擇適合自己的充電設(shè)備。

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充電樁與充電堆的定義

1、充電樁

新能源汽車充電樁，是一種為電動(dòng)汽車提供電能的裝置，使電動(dòng)汽車能夠存儲(chǔ)足夠的電量以支持其運(yùn)行。通常安裝于公共樓宇、停車場(chǎng)、商場(chǎng)、運(yùn)營(yíng)車充電站等公共場(chǎng)所及居民小區(qū)等私人場(chǎng)所。

電樁按照充電類型可以分為交流充電樁和直流充電樁。交流充電樁充電電流小，充電時(shí)間長(zhǎng)（通常為7-10h），為慢速充電，適用于居民區(qū)和辦公樓的停車位。直流充電樁是一種主要用于公共充電的充電樁，是將交流電轉(zhuǎn)換為直流電。充電時(shí)間短，為快速充電，充電時(shí)間為一小時(shí)到兩小時(shí)，適用于需要快充的公共場(chǎng)所。

2、充電堆

充電堆是一種大型電源集群，專門設(shè)計(jì)用于滿足大規(guī)模充電需求，如大型停車場(chǎng)或企業(yè)，充電堆能夠?qū)⒔涣麟娹D(zhuǎn)換為直流電，并配置有多個(gè)充電模塊可以同時(shí)為多輛電動(dòng)車提供服務(wù)，它的設(shè)計(jì)旨在高效利用電源模塊并合理分配充電功率，能夠滿足不同車型的充電需求，提高充電轉(zhuǎn)換效率及設(shè)備利用率功能。

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充電樁與充電堆的組成結(jié)構(gòu)

1、充電樁

電源：充電樁需要接入電源以提供電力。電源可以來(lái)自電網(wǎng)，也可以是太陽(yáng)能板等綠色能源設(shè)備。

控制板：控制板是充電樁的核心部分，它可以實(shí)現(xiàn)對(duì)充電樁的控制和監(jiān)控。包括電量計(jì)算、自動(dòng)停止功能、充電速度控制等。

充電接口：充電接口是指充電樁與電動(dòng)車連接的接頭，它們之間可以進(jìn)行信息交換和電力傳輸。充電接口有直流快充和交流慢充兩種。

保護(hù)屏障：保護(hù)屏障是一種物理安全設(shè)備，可以保護(hù)充電樁和充電設(shè)備免受外部環(huán)境的影響，如惡劣天氣和潮濕。

外殼：外殼是充電樁的外部包裝，可以保護(hù)充電樁內(nèi)部的設(shè)備免受外部環(huán)境的損害，同時(shí)也起到美化裝飾作用。

支撐架：支撐架是用于支撐充電接口的一種設(shè)備，通常是固定在充電樁上。支撐架可以調(diào)節(jié)充電接口的高度和角度，以適應(yīng)不同型號(hào)的汽車。

2、充電堆

能量單元：這是充電堆的基礎(chǔ)部分，負(fù)責(zé)將交流電轉(zhuǎn)換為直流電，供電動(dòng)汽車充電。

充電控制器：控制充電過(guò)程的各個(gè)環(huán)節(jié)，確保充電的安全性和效率。

監(jiān)控系統(tǒng)：實(shí)時(shí)監(jiān)控充電過(guò)程中的電池電壓、電流和溫度等參數(shù)，確保充電安全。

能量調(diào)度系統(tǒng)：管理充電堆的整體能源流動(dòng)，優(yōu)化充電效率。

通信系統(tǒng)：連接充電堆與云端服務(wù)器，實(shí)現(xiàn)遠(yuǎn)程監(jiān)控和管理，提高充電堆的智能化和數(shù)字化水平。

散熱系統(tǒng)：保持充電堆內(nèi)部溫度正常，防止過(guò)熱影響充電效率和設(shè)備壽命。

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充電樁與充電堆的工作原理

1、充電樁

充電樁的工作原理主要涉及到電能轉(zhuǎn)換和傳輸兩個(gè)方面。

電能轉(zhuǎn)換：充電樁的核心部分是一個(gè)將電網(wǎng)電能轉(zhuǎn)換為直流電能的轉(zhuǎn)換器。轉(zhuǎn)換器將電網(wǎng)的交流電轉(zhuǎn)換為直流電，然后通過(guò)充電線傳輸?shù)诫妱?dòng)汽車的電池中。

傳輸方式：電能傳輸方式主要有兩種：有線傳輸和無(wú)線傳輸。有線傳輸是通過(guò)電纜將電網(wǎng)電能傳輸?shù)诫妱?dòng)汽車的電池中；無(wú)線傳輸則是通過(guò)磁場(chǎng)將電能傳輸?shù)诫妱?dòng)汽車的電池中。目前，無(wú)線傳輸技術(shù)還處于研究和開(kāi)發(fā)階段，尚未廣泛應(yīng)用。

充電樁結(jié)構(gòu)圖

 2、充電堆

充電堆主要由充電模塊、監(jiān)控模塊、能量調(diào)度模塊和通信模塊組成，各模塊之間相互配合，共同完成智能充電任務(wù)。監(jiān)控模塊實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)電池模塊的電壓、電流和溫度等參數(shù)，根據(jù)這些參數(shù)調(diào)整充電模塊的輸出，確保車端的電池模塊的需求進(jìn)行安全充電。通信模塊與云端服務(wù)器連接，實(shí)現(xiàn)遠(yuǎn)程監(jiān)控和管理，提高充電堆的智能化、數(shù)字化。

充電堆結(jié)構(gòu)圖

充電模塊是新能源汽車直流充電設(shè)備的核心部件，主要作用是將電網(wǎng)中的交流電轉(zhuǎn)換為可供電池充電的直流電，它也是充電樁產(chǎn)業(yè)中最有價(jià)值量的一環(huán)，成本占比約整個(gè)充電樁成本的50%。

充電樁與充電堆的應(yīng)用場(chǎng)景

1、充電樁

公共場(chǎng)所：作為充電樁的主要應(yīng)用場(chǎng)景之一，公共場(chǎng)所如停車場(chǎng)、加油站、商場(chǎng)等，因其大量的人流和車流，使得電動(dòng)汽車的充電需求較大。在公共場(chǎng)所安裝充電樁，不僅能夠滿足電動(dòng)汽車用戶的充電需求，還能為城市的可持續(xù)發(fā)展做出積極貢獻(xiàn)。

住宅區(qū)：小區(qū)、公寓和別墅等住宅區(qū)，在這些住宅區(qū)內(nèi)安裝充電樁，不僅能夠?yàn)榫用裉峁O大的便利，使他們能夠輕松地為自己的電動(dòng)汽車充電，而且還能顯著提升居民的生活質(zhì)量。通過(guò)在住宅區(qū)內(nèi)部署充電樁，居民們可以避免長(zhǎng)途跋涉去尋找公共充電站，從而節(jié)省時(shí)間和精力。此外，這種便利性還能鼓勵(lì)更多居民選擇電動(dòng)汽車作為他們的日常交通工具，進(jìn)而推動(dòng)環(huán)保出行和減少碳排放。

辦公生產(chǎn)區(qū)：政企事業(yè)單位、工廠、醫(yī)院、學(xué)校等辦公生產(chǎn)區(qū)，由于其使用者或員工有電動(dòng)車且常駐，也是充電樁的重要應(yīng)用場(chǎng)景。在這些地方安裝充電樁，既方便員工或使用者為電動(dòng)車充電，也有助于滿足他們上下班通勤或公務(wù)辦公生產(chǎn)的需求。

2、充電堆

高速路、港口、機(jī)場(chǎng)等重要人群密集流動(dòng)快的區(qū)域：充電堆可以為電動(dòng)汽車提供快速充電服務(wù)，解決電動(dòng)汽車?yán)m(xù)航里程焦慮問(wèn)題，充5分鐘跑200公里。

商業(yè)地帶：充電堆在網(wǎng)約車、城市周邊公共充電可以充分發(fā)揮智能充電的作用，可快、可慢、根據(jù)實(shí)際需求自行選擇。

其他應(yīng)用場(chǎng)景：充電堆還可以應(yīng)用于商業(yè)地帶、居住小區(qū)等，可以用小功率堆實(shí)現(xiàn)輪充、有序充電等，還可以結(jié)合儲(chǔ)能實(shí)現(xiàn)光儲(chǔ)充一體。    

充電樁與充電堆兩者都是電動(dòng)汽車的充電設(shè)施，應(yīng)用場(chǎng)景不可避免的會(huì)出現(xiàn)重復(fù)部分，但總的方向是充電樁適合個(gè)人用戶或小規(guī)模場(chǎng)所，充電堆適合大型停車場(chǎng)、高速公路服務(wù)區(qū)等大規(guī)模充電需求的區(qū)域。

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充電樁與充電堆的優(yōu)缺點(diǎn)

1、充電樁

優(yōu)點(diǎn)

簡(jiǎn)單易用：充電樁考慮到許多個(gè)人用戶的使用需求，因此充電樁的安裝和使用相對(duì)簡(jiǎn)單，可以滿足基本的充電需求。但在安裝過(guò)程中需要涉及到電氣安全、電源接入、地線連接等操作，建議還是尋找具有專業(yè)知識(shí)和經(jīng)驗(yàn)的人員來(lái)操作。

成本較低：相較于充電堆，充電樁的研發(fā)、生產(chǎn)成本較低，這些因素導(dǎo)致充電樁的單價(jià)相對(duì)較低，比較適合在停車場(chǎng)、住宅區(qū)等場(chǎng)所安裝。

缺點(diǎn)

兼容性差：充電樁的功率是固化的，無(wú)法滿足不同車型的充電需求。當(dāng)?shù)凸β市枨蟮能囕v接入高功率充電樁時(shí)，會(huì)導(dǎo)致電能的不必要浪費(fèi)；反之，高功率車輛在低功率充電樁充電，則無(wú)法充分發(fā)揮其快速充電的潛力，充電時(shí)間顯著延長(zhǎng)。這種“一刀切”的充電方案限制了充電樁的廣泛適用性和用戶體驗(yàn)。

適應(yīng)性差：隨著電池技術(shù)的快速發(fā)展，電動(dòng)汽車正朝著高壓平臺(tái)不斷發(fā)展，而由于充電樁功率固化，想要滿足未來(lái)電動(dòng)汽車的充電需求，只能重新投資，進(jìn)行整樁的更換。

效率較低：與充電堆相比，充電樁在充電效率上存在一定差距。這主要是由于充電堆通常采用更為先進(jìn)的充電技術(shù)和優(yōu)化算法，能夠更高效地管理電能分配和傳輸過(guò)程，減少能量損耗。而充電樁由于設(shè)計(jì)、配置等方面的限制，往往無(wú)法達(dá)到充電堆那樣的高效充電水平。

2、充電堆

優(yōu)點(diǎn)

充電需求多樣化：當(dāng)充電站需要同時(shí)為多種不同型號(hào)的電動(dòng)汽車提供充電服務(wù)時(shí)，充電堆因其配備多種規(guī)格的充電頭，可以適應(yīng)各種充電需求，而無(wú)需更換或增加額外的設(shè)備。

高效率和快速充電：充電堆運(yùn)用了高效的充電技術(shù)，可以快速安全地為電動(dòng)汽車充電，提高了充電效率。尤其是在電動(dòng)汽車急需快速充電的情況下，充電堆的高效率能夠滿足這一需求。

模塊化設(shè)計(jì)：充電堆的模塊化設(shè)計(jì)使得其組成靈活，可以根據(jù)實(shí)際需求添加或減少電池單元，從而調(diào)整電能儲(chǔ)存量。這種設(shè)計(jì)使得充電堆在擴(kuò)展和升級(jí)時(shí)更加便捷和經(jīng)濟(jì)。

占地面積?。?/strong>在城市中心或空間有限的區(qū)域，充電堆的模塊化設(shè)計(jì)使其能夠在相對(duì)狹小的空間內(nèi)搭建充電站，充分利用土地資源。

多路同時(shí)充電：充電堆可以支持多路同時(shí)為不同車型充電，提高了充電站的利用率和服務(wù)效率。相比之下，充電樁一體機(jī)可能只能為單一車型提供充電服務(wù)，限制了其使用范圍。

智能調(diào)節(jié)：充電堆可以實(shí)現(xiàn)智能調(diào)節(jié)各終端輸出功率，以滿足不同車型的充電需求。這種智能調(diào)節(jié)功能可以提高充電效率并降低能耗。

缺點(diǎn)

造價(jià)高：充電堆比充電樁一體機(jī)的制造成本較高，一是電纜費(fèi)用要高，充電堆采用直流配電，且要考慮充電堆充電適應(yīng)性采用的電纜要粗；二是充電堆本身的設(shè)備成本高。

維護(hù)不便：如果充電堆出現(xiàn)故障，那雖有的充電槍都不能使用，所以車位都無(wú)法正常充電

充電堆故障率更高，沒(méi)有一體機(jī)成熟穩(wěn)定。

盡管目前充電樁接口等標(biāo)準(zhǔn)已經(jīng)統(tǒng)一，但是其“向上兼容”的問(wèn)題仍未得到有效解決。隨著電池技術(shù)的不斷進(jìn)步，新能源汽車對(duì)于充電設(shè)施的需求也將不斷提高，現(xiàn)在建成的充電樁是否適合未來(lái)的新能源汽車使用，也成為行業(yè)面臨的一大難題。

而充電堆在充電時(shí)不用考慮充電倍率和電池容量等問(wèn)題，可以根據(jù)電池所需功率自動(dòng)匹配充電功率。未來(lái)，當(dāng)電池能量密度提高，電池容量增加，充電堆依舊可以通過(guò)更換更高功率的充電模塊來(lái)進(jìn)行升級(jí)，因此也有效地解決了充電樁“向上兼容”的問(wèn)題。

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充電樁和充電堆的建設(shè)成本

充電樁和充電堆的建設(shè)成本會(huì)受到多種因素的影響，包括設(shè)備類型、功率、品牌、地理位置、政策補(bǔ)貼等等。以下是一些的成本估算：

1、充電樁建設(shè)成本

對(duì)于單個(gè)充電樁，以60KW單樁為例，設(shè)備成本價(jià)格約為1.5萬(wàn)元左右（約0.25元/W）電力、土地、基礎(chǔ)建設(shè)等等，整體投建成本約為4-6萬(wàn)元人民幣。

對(duì)于建站，選用120KW的直流雙槍充電樁，價(jià)格大約在3萬(wàn)元人民幣左右（約0.25元/W），10臺(tái)則為30萬(wàn)元人民幣；需要匹配1250kva的電力系統(tǒng)，變配電系統(tǒng)的成本，如果需要重新報(bào)建，電力加基礎(chǔ)建設(shè)成本約在80萬(wàn)左右，整體投建成本約為110萬(wàn)元。

土建施工成本，包括場(chǎng)地硬化、搭建雨棚等，費(fèi)用會(huì)根據(jù)實(shí)際情況而定 。

場(chǎng)地租金，根據(jù)所需車位數(shù)量和地理位置，費(fèi)用會(huì)有所不同。

2、充電堆建設(shè)成本

充電堆的成本會(huì)根據(jù)其配置的充電模塊數(shù)量和功率有所不同。例如，360kW的充電堆價(jià)格大約在9.8萬(wàn)元人民幣左右（約0.27元/W）。

充電堆的電纜配置和充電樁不同，可能會(huì)導(dǎo)致成本上的差異。

充電堆的建設(shè)成本可能會(huì)因?yàn)樾枰鼜?fù)雜的電力設(shè)施鋪設(shè)和施工費(fèi)用而略高。

3、其他成本

充電站的建設(shè)還需要考慮變壓器、充電監(jiān)控系統(tǒng)、安全監(jiān)控、充電計(jì)量計(jì)費(fèi)系統(tǒng)等其他成本。

運(yùn)營(yíng)成本包括員工費(fèi)用、維護(hù)費(fèi)用、電費(fèi)等。

4、政策補(bǔ)貼

各地政策補(bǔ)貼不同，從100元/千瓦到900元/千瓦不等。

5、部署策略

充電樁的建設(shè)成本相對(duì)較低，適合小規(guī)模部署；而充電堆的建設(shè)成本雖然可能略高，但由于其模塊化和功率共享的特性，適合大規(guī)模、高效率的充電需求。

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如何選擇適合的充電樁或充電堆

選擇充電樁和充電堆時(shí)，需要考慮多個(gè)因素以確保它們適合相關(guān)車輛和使用場(chǎng)景。

1、確認(rèn)技術(shù)規(guī)格

輸出功率：確保充電樁能提供穩(wěn)定的功率輸出，適合車輛快充需，例如，家用小車正常選用60~120kw直流充電樁或者7~21kw交流充電樁，大型車輛需要快速充電的也可以選用60~180kw直流充電樁甚至更大規(guī)格輸出功率的充電樁。

電壓和電流范圍：檢查充電樁支持的電壓和電流范圍，確保與電動(dòng)車型的兼容。

充電接口標(biāo)準(zhǔn)：選擇符合國(guó)際或地區(qū)標(biāo)準(zhǔn)的接口，如CCS、CHAdeMO或GB/T，以確保廣泛兼容性，還需要確認(rèn)車輛是否支持直流/交流充電，早期市場(chǎng)上有一大批車輛是不支持直流/交流雙充電接口充電的。

充電效率：關(guān)注充電樁的轉(zhuǎn)換效率，以減少能量損耗并優(yōu)化運(yùn)營(yíng)成。

2、確認(rèn)功能特性

智能管理：選擇支持遠(yuǎn)程監(jiān)控和管理功能的充電樁，便于進(jìn)行設(shè)備狀態(tài)監(jiān)控和故障診斷。

用戶界面：直觀易用的用戶界面，支持多種支付方式，提高用戶體。

安全特性：確保充電樁具備過(guò)壓、過(guò)流、短路保護(hù)等多重安全保護(hù)措施。

網(wǎng)絡(luò)連接：支持Wi-Fi、以太網(wǎng)或4G連接，便于軟件更新和數(shù)據(jù)傳輸。

3、確認(rèn)應(yīng)用場(chǎng)景

目標(biāo)用戶：明確主要服務(wù)對(duì)象，以便選擇合適的產(chǎn)品配置。

安裝環(huán)境：考慮安裝場(chǎng)地的空間、供電能力和環(huán)境條件對(duì)設(shè)備性能的影響。

未來(lái)擴(kuò)展：評(píng)估是否有可能增加更多充電樁，選擇支持?jǐn)U展的系統(tǒng)架構(gòu)。

選擇充電堆同樣按照充電樁的要求確認(rèn)技術(shù)規(guī)格、功能特性以及應(yīng)用場(chǎng)景外，同時(shí)充電堆還具備以下優(yōu)點(diǎn)：

功率共享：充電堆能將功率集中，每個(gè)充電終端都可以從這個(gè)功率堆中獲取需要的功率。根據(jù)實(shí)際情況，需要用戶自己推算選擇多大的充電堆，匹配多少個(gè)終端。

柔性充電：根據(jù)車輛BMS所發(fā)出的充電需求，按需分配充電功率。充電堆是按需分配功率，可以達(dá)到車輛的最快充電速度，但是車輛較多時(shí)，如果充電功率超過(guò)額定功率，將會(huì)合理分配功率，大家一起使用。

平滑擴(kuò)展：隨著電池充電倍率的提升，充電功率需求的增大，可擴(kuò)充功率堆的功率以滿足充電的需求。

節(jié)能高效：不論充電需求如何，都應(yīng)保證充電設(shè)備可以工作在最佳的負(fù)載率區(qū)間。

適應(yīng)性：充電堆可以滿足各種車型充電的不同功率需求，提高充電設(shè)施的充電轉(zhuǎn)換效率及設(shè)備利用率。

兼容性：充電堆可以解決充電樁“向上兼容”的問(wèn)題，適應(yīng)電池技術(shù)迅速發(fā)展的需球。

在選擇充電樁和充電堆時(shí)，還應(yīng)考慮安全性、成本、便利性和充電速度等因素。務(wù)必選擇符合國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)的充電設(shè)備，并由專業(yè)人員進(jìn)行安裝和維護(hù)，以確保充電過(guò)程的安全和效率。

參考資料：慧充科技洛陽(yáng)有限公司、墨格光儲(chǔ)充、孔明驛電、智電課堂、蟹老道等

來(lái)源：充換電頭條