蓋世汽車訊 高功率充電器（HPC）指的是以50kW或更高的速率，進(jìn)行3級(jí)直流快速充電。通常來(lái)說(shuō)，隨著汽車?yán)m(xù)航里程和電池容量的增加，其接受更高充電速率的能力也在提升。據(jù)各類行業(yè)報(bào)告，使用當(dāng)前電池化學(xué)成分和各類電池組設(shè)計(jì)，要充電至80%，預(yù)計(jì)充電時(shí)間將減少到約15分鐘以下。與這些總體目標(biāo)相呼應(yīng)，預(yù)計(jì)未來(lái)幾年，能夠接受更高功率的車型數(shù)量將增加。然而，近期內(nèi)許多現(xiàn)有短里程（low-range）電動(dòng)汽車無(wú)法使用350 kW的充電器。通常情況下，通過(guò)一個(gè)充電地點(diǎn)提供不同的充電速度，控制單個(gè)充電器的功率輸出，或在一組充電器內(nèi)共享功率，能夠滿足以最大功率接收率充電的不同車輛。

（圖片來(lái)源：IDTechEx）

安裝、覆蓋與容量的概念

目前，全球各地都在大量部署快速充電器，通常由地方、地區(qū)或國(guó)家等各級(jí)政府資助。然而，在純電動(dòng)汽車充電中，快速充電只占一小部分。在大多數(shù)情況下，與一級(jí)或二級(jí)充電相比，快速充電需要更昂貴的硬件，而且公用事業(yè)成本更高。配電線路和最終的變壓器極有可能需要進(jìn)行升級(jí)，以適應(yīng)快速充電器，同時(shí)要在充電樁上安裝單獨(dú)的電源柜。

據(jù)外媒報(bào)道，IDTechEx的最新報(bào)告《2022-2032電動(dòng)汽車和車隊(duì)充電基礎(chǔ)設(shè)施》（Charging Infrastructure for Electric Vehicles and Fleets 2022-2032）深入探討與高功率充電有關(guān)的成本和占用空間，以及充電市場(chǎng)的總體情況。采取若干策略，可以緩解這些影響，包括選擇對(duì)電網(wǎng)影響小的地點(diǎn)、智能充電、將快速充電與儲(chǔ)能結(jié)合起來(lái)，以及使用時(shí)間費(fèi)率。

在一個(gè)國(guó)家內(nèi)，隨著純電動(dòng)汽車（BEV）數(shù)量增加，一個(gè)HPC可以支持多輛BEV。最初的時(shí)候，即使只有少量的汽車，也需要實(shí)現(xiàn)足夠的地理覆蓋范圍。這些充電站可能并未得到充分利用。隨著BEV數(shù)量增長(zhǎng)，人們可能開(kāi)拓新的地點(diǎn)，也可以更充分地利用原來(lái)的地點(diǎn)。最終，當(dāng)某個(gè)地方的充電站達(dá)到臨界點(diǎn)，不必在新的地點(diǎn)增設(shè)充電站，可以通過(guò)增加額外的HPC，解決此地的充電容量問(wèn)題。HPC的另一主要優(yōu)勢(shì)在于其模塊化。大多數(shù)充電器采用50/75 kW的步進(jìn)功率單元（step power unit），這些單元連接在一起，以滿足所需的電力需求，并可根據(jù)需要進(jìn)行縮放。

冷卻技術(shù)非常關(guān)鍵

過(guò)分充電會(huì)導(dǎo)致鋰電鍍和負(fù)極周圍形成枝晶，永久性損害電池容量；在電池組中，會(huì)導(dǎo)致電芯以不同的速度老化，電池組過(guò)熱。為了確保電力電子設(shè)備的壽命，HPC還需要某種冷卻技術(shù)，以確保在高效水平下實(shí)現(xiàn)最佳性能。為了支持高功率充電，需要防止車輛和充電器過(guò)熱。如IDTechEx報(bào)告，相關(guān)解決方案包括預(yù)熱電池、液體冷卻，以及使用智能電池和充電器管理軟件。

針對(duì)未來(lái)功率水平調(diào)整連接器和標(biāo)準(zhǔn)

直流快速充電插頭分為五種不同的類型，可以傳輸36 kW以上的功率，包括CHAdeMO、歐洲聯(lián)合充電系統(tǒng)（CCS類型2，有時(shí)稱為“Combo”)、美國(guó)聯(lián)合充電系統(tǒng)（CCS類型1），特斯拉和GB/T。在很多市場(chǎng)，CHAdeMO和特斯拉系統(tǒng)均可使用，而GB/T系統(tǒng)僅適用于中國(guó)市場(chǎng)。新標(biāo)準(zhǔn)正在提高每種插頭類型的最大能量傳遞速率。CHAdeMO插頭支持1000伏特和400安培，最大功率為400 kW，而CCS型插頭現(xiàn)在可以在500 A下支持1000 V的最大電壓，實(shí)現(xiàn)500 kW的最大功率。然而，CHAdeMO的典型市場(chǎng)功率不超過(guò)150 kW；對(duì)于功率在150-350 kW范圍內(nèi)的大功率充電器，目前CCS是首選的連接器類型。

特斯拉一直在逐步增加其增壓器網(wǎng)絡(luò)的功率輸出，V3增壓器能夠提供250 kW的峰值功率。中國(guó)還在制定超級(jí)協(xié)議，以兼容GB/T和CHAdeMO標(biāo)準(zhǔn)。同時(shí)，設(shè)定了900 kW的目標(biāo)，將為公共汽車和卡車等大型商用車充電。國(guó)際充電標(biāo)準(zhǔn)制定協(xié)會(huì)（Charin）開(kāi)發(fā)了商用車高功率充電(HPCCV)標(biāo)準(zhǔn)，該標(biāo)準(zhǔn)將用于在200-1500 V和0-3000 A范圍內(nèi)充電，從而實(shí)現(xiàn)高達(dá)4.5 MW的功率輸送。

IDTechEx最新的《2022-2032電動(dòng)汽車和車隊(duì)充電基礎(chǔ)設(shè)施》報(bào)告，全面概述了全球各種快速充電技術(shù)和標(biāo)準(zhǔn)，包括硬件基準(zhǔn)、主要市場(chǎng)參與者分析和地區(qū)公共快速充電部署。

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