今年以來(lái)，我國(guó)新能源汽車(chē)市場(chǎng)迅猛發(fā)展，充電樁作為重要的新型基礎(chǔ)設(shè)施，各地正在加速布局，規(guī)模不斷擴(kuò)大。最新數(shù)據(jù)顯示，截至2025年1月，全國(guó)充電基礎(chǔ)設(shè)施累計(jì)數(shù)量為1321.3萬(wàn)臺(tái)，同比上升49.1%。其中，大功率充電正成為中國(guó)充電樁行業(yè)的新亮點(diǎn)。

充換電頭條（微信公眾號(hào)：chd2005s）對(duì)大功率充電的工作原理、技術(shù)類(lèi)型、技術(shù)難點(diǎn)、發(fā)展趨勢(shì)等進(jìn)行了梳理和總結(jié)，幫助大家了解大功率充電。

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大功率充電的定義

大功率充電樁，顧名思義，是具備高功率輸出能力的充電設(shè)備。與傳統(tǒng)充電樁相比，其顯著的優(yōu)勢(shì)在于能夠大幅縮短充電時(shí)間。

大功率充電，還是一種具備高功率輸出能力的充電技術(shù)，主要用于快速充電。正常情況下，充電功率越大充電時(shí)間越短，而充電功率取決于車(chē)輛OBC（on-board charger車(chē)載充電機(jī)，用于交流充電）或者BMS（Battery Management System電池管理系統(tǒng)，用于直流充電）。充電開(kāi)始前，車(chē)輛與充電設(shè)備會(huì)進(jìn)行通訊校驗(yàn)、確認(rèn)，其中一個(gè)內(nèi)容就是車(chē)輛所能接受的充電功率。

目前大功率充電主要以不提高整車(chē)電壓平臺(tái)的條件下，提高充電電流大小。但充電電流增大后端子及線(xiàn)纜的發(fā)熱量會(huì)快速增加，導(dǎo)致溫度迅速升高，持續(xù)高溫易損害充電裝置的電子元件，嚴(yán)重的還會(huì)引起燒毀安全事故。

大功率充電的工作原理

高電壓或大電流輸出：通過(guò)提高充電電壓或增大充電電流，或者兩者兼而有之的方式，來(lái)增加單位時(shí)間內(nèi)輸送到電池的電量。例如，傳統(tǒng)充電可能采用較低的電壓和電流，如 5V/2A；而大功率充電可能會(huì)采用更高的電壓，如 800V 甚至 1000V，或者更大的電流，像 800A、1500A 等。

優(yōu)化充電電路設(shè)計(jì)：采用先進(jìn)的電源管理芯片和電路拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)，如 PFC+LLC 架構(gòu)3。能夠提高充電效率，減少能量損耗，確保在高功率輸出的情況下，充電設(shè)備仍能保持較高的轉(zhuǎn)換效率和穩(wěn)定性。

智能充電管理：借助智能芯片和算法，實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)電池的狀態(tài)，如電量、電壓、溫度等。根據(jù)電池的實(shí)際情況，自動(dòng)調(diào)整充電參數(shù)，實(shí)現(xiàn)恒流 - 恒壓限流 - 恒壓浮充等充電模式1，確保充電過(guò)程的安全和高效。

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大功率充電的優(yōu)勢(shì)

縮短充電時(shí)間：這是大功率充電最顯著的優(yōu)勢(shì)。如在電動(dòng)汽車(chē)領(lǐng)域，能實(shí)現(xiàn) 15分鐘內(nèi)為電動(dòng)重卡增加超過(guò)60%的電量，或讓新能源汽車(chē)從20%充電到 80%僅需15分鐘。

提升使用便利性：對(duì)于用戶(hù)來(lái)說(shuō)，減少了在充電過(guò)程中的等待時(shí)間，使電動(dòng)汽車(chē)等設(shè)備的使用更加便捷，提高了出行效率，降低了 “里程焦慮”。

提高運(yùn)營(yíng)效率：在物流運(yùn)輸?shù)阮I(lǐng)域，可讓電動(dòng)車(chē)輛快速補(bǔ)能，投入下一次運(yùn)輸任務(wù)，提高了物流車(chē)隊(duì)的運(yùn)營(yíng)效率，降低了運(yùn)營(yíng)成本。

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大功率充電的應(yīng)用場(chǎng)景

公共充電站：在高速公路服務(wù)區(qū)、大型停車(chē)場(chǎng)等公共場(chǎng)所，大功率充電樁可以快速為電動(dòng)汽車(chē)充電，減少等待時(shí)間。物流運(yùn)輸：在長(zhǎng)途運(yùn)輸中，大功率充電可以顯著減少充電時(shí)間，提高運(yùn)輸效率。例如，云南玉溪研和超級(jí)充電站的使用，使得電動(dòng)重卡能夠在15分鐘內(nèi)充滿(mǎn)電，極大地提高了運(yùn)輸效率。

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大功率充電的技術(shù)類(lèi)型

液冷充電技術(shù)：液冷充電技術(shù)通過(guò)使用冷卻液來(lái)冷卻充電過(guò)程中的發(fā)熱設(shè)備，如充電槍和電纜。這種方法可以有效降低充電時(shí)的溫度，允許使用更細(xì)的電纜，同時(shí)確保充電設(shè)備和車(chē)輛的安全性。特斯拉的V3 Supercharger就采用了這種液冷技術(shù)。

800V高壓架構(gòu)：許多新開(kāi)發(fā)的電動(dòng)車(chē)型，如保時(shí)捷Taycan，采用了800V級(jí)的高壓電氣系統(tǒng)。這種高電壓系統(tǒng)可以顯著減少充電時(shí)間，因?yàn)樵谕还β氏?，電壓越高，電流越小，從而減少了充電時(shí)的能量損失和熱量產(chǎn)生。

大功率充電樁：大功率充電樁能夠提供更高的充電功率，例如350kW的充電樁可以在15分鐘內(nèi)將電池充電80%。這些充電樁通常支持多個(gè)標(biāo)準(zhǔn)，如CHAdeMO、CCS、GB/T等，確保與不同車(chē)輛的兼容性。

電池管理系統(tǒng)（BMS）：電池管理系統(tǒng)在大功率充電中起著關(guān)鍵作用，它能夠監(jiān)控電池的狀態(tài)，如溫度、電壓和電量狀態(tài)，并確保充電過(guò)程安全高效。BMS能夠優(yōu)化充電策略，避免電池過(guò)熱或過(guò)充，從而延長(zhǎng)電池壽命。

大功率充電的難點(diǎn)

1、散熱

隨著充電功率的增大，設(shè)備的散熱需求也會(huì)越來(lái)越大，比如說(shuō)一個(gè)480千瓦的充電樁在滿(mǎn)功率運(yùn)行時(shí)，它的散熱量就達(dá)到了20多千瓦。特別是重卡充電區(qū)域，它需要大功率長(zhǎng)時(shí)間運(yùn)行，對(duì)散熱效果有更高的需求，對(duì)設(shè)備的可靠性要求更高。

在散熱領(lǐng)域，目前主要采用的散熱技術(shù)有三種：傳統(tǒng)的直通風(fēng)模式、隔離風(fēng)冷以及液冷。在這三種方式中，隔離風(fēng)冷和液冷的防護(hù)等級(jí)相對(duì)較高。

2、整機(jī)效率

因?yàn)楣β蚀?，所以效率的?wèn)題就會(huì)變得更加明顯，效率會(huì)影響散熱，同時(shí)也影響整個(gè)場(chǎng)站的經(jīng)濟(jì)效益。

在功率變化領(lǐng)域，除了拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)和系統(tǒng)級(jí)的優(yōu)化之外，新型半導(dǎo)體器件的應(yīng)用也非常關(guān)鍵，比如碳化硅器件。然而，目前碳化硅器件的應(yīng)用還面臨一些挑戰(zhàn)，包括成本問(wèn)題、高頻驅(qū)動(dòng)的需求、配套磁性器件的設(shè)計(jì)，以及散熱和短路保護(hù)等問(wèn)題。

3、噪音

噪音會(huì)影響充電用戶(hù)的體驗(yàn)、影響場(chǎng)站的選址。尤其在一些對(duì)噪音有高要求的場(chǎng)景，大噪音的設(shè)備就無(wú)法使用，或者使用安裝要受到限制，比如需要通過(guò)配備相應(yīng)的措施以降低噪音的影響。

在噪音控制方面，風(fēng)機(jī)布局、風(fēng)道設(shè)計(jì)以及隔音吸音材料的使用都是關(guān)鍵因素，它們共同影響著噪音水平。

4、電網(wǎng)

大功率直流充電的廣泛應(yīng)用會(huì)對(duì)電網(wǎng)產(chǎn)生影響。它導(dǎo)致電網(wǎng)負(fù)荷顯著增加。特別是在商場(chǎng)、住宅區(qū)等場(chǎng)景下，電網(wǎng)容量受限，而接入大功率充電設(shè)備通常需要額外擴(kuò)容，這些區(qū)域的電網(wǎng)擴(kuò)容不僅難度大，而且成本較高。

大功率充電的快速功率上升和下降導(dǎo)致電網(wǎng)波動(dòng)加劇，對(duì)電網(wǎng)穩(wěn)定性構(gòu)成挑戰(zhàn)。這種快速的功率變化可能會(huì)影響到電網(wǎng)的峰谷特性，使得峰谷差異增大，同時(shí)也可能導(dǎo)致峰谷時(shí)間的變化，進(jìn)而影響場(chǎng)站運(yùn)營(yíng)的經(jīng)濟(jì)效益。

5、配電

在配電容量、線(xiàn)纜敷設(shè)等工程應(yīng)用層面上，1臺(tái)360kW/480kW可能不僅僅是3倍/4倍于1臺(tái)120kW充電設(shè)備，所以很多360kW/480kW選擇了“站中站”或示范站的型式先行面市，如特斯拉V3、小鵬S4等。

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創(chuàng)新發(fā)展

提速“超充之城”建設(shè)

眼下，全國(guó)多地提出打造“超充之城”，密集出臺(tái)相關(guān)政策，加快超充站建設(shè)。

2022年4月，廣州市工業(yè)和信息化局發(fā)布《廣州市加快推進(jìn)電動(dòng)汽車(chē)充電基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)三年行動(dòng)方案（2022-2024年）》，明確到2024年建成超級(jí)快充站約1000座、“統(tǒng)建統(tǒng)管”小功率慢充小區(qū)約1000個(gè)、換電站約200座。

2023年6月，深圳發(fā)布了《深圳市新能源汽車(chē)超充設(shè)施專(zhuān)項(xiàng)規(guī)劃（2023—2025年）》，力爭(zhēng)到2024年3月底前，建成不少于300座公用超充站；到2024年底，建成技術(shù)全球領(lǐng)先、場(chǎng)景多元覆蓋的超充設(shè)施服務(wù)體系；到2025年，形成“車(chē)能路云”深度融合發(fā)展的產(chǎn)業(yè)生態(tài)。

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2023年3月，海南由海南省電投、巨灣技研、電動(dòng)汽車(chē)產(chǎn)業(yè)極速充電生態(tài)聯(lián)盟牽頭發(fā)起，聯(lián)合海南交控、南方電網(wǎng)等發(fā)起海南“超充之島”的建設(shè)，規(guī)劃到2023年建成超100座超充站；到2025年建超400座超充站。

2024年4月，重慶印發(fā)《重慶市新能源汽車(chē)便捷超充行動(dòng)計(jì)劃（2024-2025年）》，提出到2025年底，全市計(jì)劃建成超充站2000座以上，建成超充樁4000個(gè)以上。

2024年12月，北京市城市管理委印發(fā)《北京市新能源汽車(chē)高質(zhì)量超級(jí)充電站發(fā)展行動(dòng)計(jì)劃》。到2025年底，建成超級(jí)充電站1000座以上（超充樁2000個(gè)以上），城六區(qū)服務(wù)半徑1公里，主流超充車(chē)型（800V電壓平臺(tái)）在超充樁平均一次充電時(shí)間可降至15分鐘左右，高質(zhì)量超充服務(wù)網(wǎng)絡(luò)基本建成。

中國(guó)電動(dòng)汽車(chē)充電基礎(chǔ)設(shè)施促進(jìn)聯(lián)盟副秘書(shū)長(zhǎng) 仝宗旗：預(yù)計(jì)到2025年底，新能源汽車(chē)的保有量達(dá)到4000萬(wàn)輛，到2030年能達(dá)到1億輛。在新能源汽車(chē)快速發(fā)展的過(guò)程中，充電基礎(chǔ)設(shè)施會(huì)越來(lái)越細(xì)化。

大功率充電樁代表企業(yè)

1、華為數(shù)字能源——華為全液冷超充

華為全液冷超充，融合光儲(chǔ)，支持1000V充電電壓，終端槍線(xiàn)支持600A電流，可實(shí)現(xiàn)600kW大功率從充電。液冷超充主機(jī)（CE）最大輸出功率720kW，創(chuàng)新的全液冷設(shè)計(jì)，設(shè)備使用壽命長(zhǎng)，低故障率減少運(yùn)維成本。在功率分配上，華為將充電模塊一分為二，可靈活分配直流輸出功率，實(shí)現(xiàn)終端的動(dòng)態(tài)功率共享。能夠匹配200-1000V充電范圍內(nèi)所有車(chē)型。

圖片來(lái)源： 華為數(shù)字能源

2、ABB——480kW大功率液冷超充

ABB 480kW大功率液冷超充設(shè)備，最大輸出功率為480kW，峰值輸出電流高達(dá)650A，可兼容未來(lái)800V及以上的高電壓平臺(tái)的新車(chē)型，實(shí)現(xiàn)充電5分鐘續(xù)航200公里，同時(shí)為四輛車(chē)進(jìn)行充電，減少充電排隊(duì)等候時(shí)間。

圖片來(lái)源：ABB電氣

3、星星充電 ——北極四代液冷超充分體樁

北極四代液冷超充分體樁，產(chǎn)品整流柜與充電終端均采用全新液冷技術(shù)。單槍最大充電電流可達(dá)700A。針對(duì)公共充電的離散特性，通過(guò)DPA動(dòng)態(tài)功率分配技術(shù)的研發(fā)，可實(shí)時(shí)計(jì)算充電車(chē)輛的需求功率、可調(diào)用的模塊資源、模塊效率曲線(xiàn)，結(jié)合高效率模塊的批量應(yīng)用，提升系統(tǒng)資源利用率10%以上，提升運(yùn)營(yíng)收益10%以上。

圖片來(lái)源： 星星充電

4、特來(lái)電——液冷直流充電終端

特來(lái)電液冷直流充電終端可支持電動(dòng)汽車(chē)在10分鐘內(nèi)完成0-80%的補(bǔ)能過(guò)程，充電功率最快可達(dá)600kW，需與群充系列中的充電箱變/群控箱配合使用，為電動(dòng)汽車(chē)帶來(lái)加油般的充電體驗(yàn)。

圖片來(lái)源： 唐山供銷(xiāo)特來(lái)電

5、永聯(lián)科技 ——640kW 液冷分體式直流充電堆

永聯(lián)科技640kW液冷分體式直流充電堆，液冷終端充電槍最大輸出電壓1000Vdc，最大輸出電流640A，標(biāo)準(zhǔn)產(chǎn)品包括液冷主機(jī)部分+液冷終端，客戶(hù)也可可配置主機(jī)+液冷終端+風(fēng)冷終端的模式。該產(chǎn)品主機(jī)部分采用標(biāo)準(zhǔn)40kW模塊，風(fēng)冷降噪設(shè)計(jì)模式

圖片來(lái)源： 永聯(lián)科技

6、英飛源——800kW超大功率分體式全液冷儲(chǔ)能充電系統(tǒng)

800kW全液冷儲(chǔ)能超充系統(tǒng)采用分倉(cāng)式設(shè)計(jì)，由配電倉(cāng)、功率倉(cāng)及散熱倉(cāng)構(gòu)成。功率倉(cāng)是全液冷儲(chǔ)能超充系統(tǒng)的核心，可根據(jù)實(shí)際場(chǎng)景配電需求配置液冷ACDC模塊(接電網(wǎng))或是液冷DCDC模塊(接儲(chǔ)能電池)，配電倉(cāng)內(nèi)有交流母線(xiàn)和直流母線(xiàn)，根據(jù)模塊的配置來(lái)搭配配電單元，此方案可以實(shí)現(xiàn)電網(wǎng)交流輸入和電池直流輸入同時(shí)給車(chē)輛充電，減輕大功率液冷超充對(duì)配電網(wǎng)的壓力。

圖片來(lái)源： 英飛源

7、盛弘股份——800kW天璣柔性共享超充堆

盛弘800kW天璣柔性共享超充堆，輸出電壓可達(dá)1000V，擁有超充600A大電流，可持續(xù)2小時(shí)以上穩(wěn)定電流輸出，雙槍并充最大1200A，充電1秒鐘，續(xù)航不止1公里，完全覆蓋當(dāng)前超充車(chē)型的充電需求。

圖片來(lái)源： 盛弘電氣

8、綠能慧充——大功率群充系統(tǒng)

大功率群充系統(tǒng)兼容超級(jí)液冷終端，支持1000V電壓平臺(tái)，已推出960kW分體式直流充電機(jī)、1000kWkW分體式直流充電機(jī)。電流輸出最大可達(dá)600A，單槍最大功率可達(dá)600kW。應(yīng)用獨(dú)家專(zhuān)利技術(shù)——全新星環(huán)功率分配策略，在電動(dòng)汽車(chē)充電時(shí)，獲取車(chē)輛需求，功率實(shí)時(shí)按需分配，滿(mǎn)足客戶(hù)需求。

圖片來(lái)源： 綠能慧充

大功率充電的發(fā)展趨勢(shì)

其一，液冷散熱技術(shù)正在成為大功率充電設(shè)備的標(biāo)準(zhǔn)配置，以提高散熱效率和設(shè)備壽命。

其二，智能化和互聯(lián)互通技術(shù)也在逐步成熟，通過(guò)物聯(lián)網(wǎng)、大數(shù)據(jù)和人工智能技術(shù)，充電樁運(yùn)營(yíng)商可以實(shí)現(xiàn)設(shè)備遠(yuǎn)程監(jiān)控、故障診斷和動(dòng)態(tài)定價(jià)，提升運(yùn)營(yíng)效率。

其三，大功率充電樁將更加注重兼容性和通用性。能夠適配不同品牌、型號(hào)和規(guī)格的新能源汽車(chē)，打破車(chē)輛與充電樁之間的壁壘，為用戶(hù)提供更加便捷的充電體驗(yàn)。

其四，與可再生能源的結(jié)合將更加緊密。利用太陽(yáng)能、風(fēng)能等清潔能源為充電樁供電，實(shí)現(xiàn)真正的綠色充電，進(jìn)一步降低碳排放，促進(jìn)能源的可持續(xù)發(fā)展。

參考資料：央視新聞、 中國(guó)充電聯(lián)盟、EV汽車(chē)邦、楊老濕的EV圈兒等

來(lái)源：充換電頭條