大功率充电技术：电动车补能的未来之路

大功率充电技术：电动车补能的未来之路

2024年6月19日，国家电网有限公司与日本CHAdeMO协议会围绕新一代电动汽车充电技术，联合发布《电动汽车ChaoJi传导充电技术白皮书》和CHAdeMO3.0标准，标志着ChaoJi充电技术基本成熟，迈入标准制定与产业应用新阶段。这一突破性进展，不仅展示了中国在电动车充电技术领域的领先地位，也预示着大功率充电技术将成为推动电动车普及的关键力量。

大功率充电技术，顾名思义，是一种高功率充电设施，用于为新能源汽车提供快速充电服务。其核心是在最短的时间内为电动汽车补充最多的电量。根据华为发布的《充电基础设施发展趋势白皮书》，大功率充电技术的目标是在10分钟内将电量由20%充至80%，即在10分钟内要新增超过55度电或者320公里的续航。超级快充设施一般指单枪充电功率不小于350千瓦、最大输出电压不小于1000伏、持续充电电流不小于400安的成套充电设备。

大功率充电技术的实现，离不开两项关键技术的突破：液冷超充技术和柔性充电堆技术。

液冷超充技术是目前最主流的解决方案。它通过在充电设备中采用液体冷却技术，解决了散热与大功率充电不可兼得的问题，加快了充电速度。液冷超充技术的核心在于高效的液冷系统，这种系统由多个关键组件组成，包括散热器、冷却液、泵和管道网络。与传统的空气冷却系统相比，液冷超充技术能够实现更快的充电速度。

柔性充电堆技术则提供了一种更智能的充电解决方案。它将电动汽车充电站全部或部分充电模块集中在一起形成功率池，并进行集中监控和调度，按充电过程中电动汽车实际需求功率动态自动匹配最优的充电模块数量，同时为多辆电动汽车快速充电的高度集成化系统。这种技术可以避免车端不支持超充、电网容量有限等问题，实现充电功率的动态调节。

大功率充电技术的主要应用场景是电动汽车的快速充电，尤其是支持800V高压平台的车型。目前，包括保时捷Taycan、现代Ioniq 5、起亚EV6、极狐阿尔法S HI版、小鹏G9、长城机甲龙、广汽埃安V Plus、东风岚图追光、合创A06、路特斯Eletre、比亚迪e平台3.0车型、理想MEGA等在内的多款车型已经或即将支持大功率充电。

这一技术的普及，将对电动车行业产生深远影响。首先，它将大大缓解电动车用户的“里程焦虑”，使电动车的使用体验更加接近传统燃油车。其次，它将推动充电基础设施的升级换代，促进充电桩行业的技术进步。最后，它还将对电池技术提出新的要求，推动电池技术的进一步发展。

然而，大功率充电技术的推广也面临一些挑战。首先是散热问题。以特斯拉大电流快充方案为例，其V3超充桩峰值工作电流超过600A，需要使用直径更大的线缆及液冷充电枪，对散热技术要求更高。其次是对电网的冲击。大功率充电一定会给电网带来一些负荷的冲击，需要在整体方案和未来部署的时候，考虑每个区域电网和配网负荷的需求特性。最后是电池寿命问题。快充会导致电池负极的电位急剧的下降，从而产生析锂，不仅会带来寿命的问题，也会带来安全问题。因此，必须发展无析锂的快充技术，同时发展新的热管理技术来保持电池温升不超过45摄氏度。

尽管面临挑战，但大功率充电技术的发展前景依然十分广阔。根据麦肯锡发布的《2023麦肯锡中国汽车消费者洞察》，电动汽车消费者最关注的问题就是续航里程与充电时间。华为发布的《充电基础设施发展趋势白皮书》中预测，从2020年到2025年，乘用车的充电电压将从500V升级到800V，单枪充电功率从60kW支持到350kW，很多电动车的电池容量也会从60度电升级到100度电，而充满电的时间将会从1个小时左右缩短到10-15分钟，接近燃油车的加油体验。

同时，V2G（Vehicle to Grid）技术的应用也将是未来的重要发展方向。V2G技术允许电动汽车在电网需要时反向供电，不仅能够优化电网负荷，还能为车主带来额外收益。此外，柔性充电堆技术的进一步发展，将使充电设施能够更智能地分配功率，满足不同类型车辆的需求。

大功率充电技术的发展，将为电动车的普及提供强有力的技术支撑。随着技术的不断进步和成本的逐步降低，我们有理由相信，电动车的充电体验将越来越接近甚至超越传统燃油车，真正实现“充电像加油一样便捷”的愿景。