近年来，随着电动车续航里程的不断增加，对于充电的需求也愈发旺盛，在普通快充依然需要耗费一个多小时的前提下，研发更高功率的快充成为业界公认的发展方向，而充电桩功率的不断提升，也让“即充即走”不再只是科幻小说里的场景。但另一方面，大功率快充在技术和车辆电池匹配度上，还有不少亟待解决的问题，对于桩企、车企和普通消费者而言，也是个不小的考验。

快慢充原理不同

与新能源汽车的锂电池相比，充电桩的技术原理其实并不复杂。虽然各种品牌的充电桩五花八门，但落点到充电模式上，标准的分类依旧是交流充电桩、直流充电桩和交直流一体式的充电桩。而“交流”与“直流”的区别，则是我们日常经常听到的慢充（常规充电）和快充（快速充电）两种充电方式。受制于车辆电池、环境温度等因素影响，目前慢充的时间是5-10小时，而快充则可以在20-30分钟内充满80%的电量。

国网北京市电力公司营销处处长陈海洋告诉记者，从充电原理上来看，交流充电桩严格意义上来说并非充电装置，而仅是个放大的“电源转换器”。它把电力输送到电动车上，利用的还是车载充电机进行充电。因此，交流充电桩的功率一般都不高，以3.5kW和7kW的居多，速度也较慢，大约需要10小时左右。

直流充电桩就是消费者最为欢迎的“快充”，它一面连接交流电网，一面连接汽车，输出的是可调节直流电，可以直接为电动汽车的动力电池充电。仔细观察不难发现，相对于慢充桩，快充充电桩采用三相四线制供电，快充桩供电线更粗，直流充输出的电压和电流调整范围也比较大，功率超过了50kW，甚至上百千瓦。

但是，为了防止一味长时间大电流充电而引发的过热等问题，快充桩其实并不能实现真正意义上的满电，当动力电池容量充到80%时，BMS系统就会干预，切换成恒压充电模式，并降低充电电流，充电速度也会明显放慢。

液冷技术“又快又好”

相对于“细水长流”的慢充，便捷高效的快充充电桩显然更加符合消费者胃口，也成为车企和充电桩企业竞逐的焦点。北方工业大学教授、汽车产业创新中心主任纪雪洪认为，研发和普及高功率充电技术，已经成为推动行业进步与发展的重要因素之一。

例如国家电网的快充充电桩，功率已经达到kW；在新能源汽车方面动作频繁的北汽，最新推出的大功率充电桩功率达到kW；而国外企业当中，特斯拉所使用的第二代超级快充功率已达kW，保时捷的充电功率可达kW。

国产品牌星星充电在年成功研发出kW的液冷快充充电桩。这意味着，应用这款产品充电的新能源车，从0电量到80%，最快可以在10分钟以内完成。

但动辄几百千瓦功率的充电桩，传统的风冷技术早已不能满足散热需求，液冷技术成为目前最可靠的解决方案。其实，液冷技术的原理不难理解，在电缆和充电枪之间设置一个专门的循环通道，通道内加入起散热作用的冷却液，就可以通过动力泵推动液体循环从而把热量带出。

目前应用最多的是液冷线缆，与普通线缆相比，其可以一边导电，一边用冷却液散热。但液冷不同与风冷的地方在于，它的密封性必须做好，因为一旦管路发生泄露，就容易导致冷却系统失效。

此外液冷还可以缩小电缆直径，最终让充电设备轻量化，因此在技术路径方面，充电桩制造企业的技术路径基本相同——尽可能制造出“又冷又快”的充电桩。

车桩匹配不到位

但耐人寻味的是，目前在快充标准的界定上，业内并没有统一的标准，年以前基本认为60kW即为大功率，但随着快充技术的发展，如今这个数字已经突破了kW、kW甚至kW。在全球范围内，这个标准也不统一，甚至特斯拉自身还制定了一套准则，游离于所谓“国标”之外。

问题依然出在了核心零部件上。据了解，尽管星星充电、特来电等领头羊企业，已经实现了大功率充电桩IGBT等元器件的自主研发，但大多数企业的零部件依然需要依赖进口，例如高压功率半导体等，在贸易摩擦的大背景下，难免让一些中小充电桩企业感到“力不从心”。

据了解，IGBT（绝缘栅双极型晶体管），是由BJT（双极结型晶体三极管）和MOS（绝缘栅型场效应管）组成的复合全控型-电压驱动式-功率半导体器件，也是快充充电桩当中最为重要的零部件之一。

IGBT（绝缘栅双极型晶体管），是由BJT（双极结型晶体三极管）和MOS（绝缘栅型场效应管）组成的复合全控型-电压驱动式-功率半导体器件，也是快充充电桩当中最为重要的零部件之一。

“解铃还需系铃人。除了充电桩以外，实现真正意义上的快充，也必须对新能源车的电池技术进行全面升级。”纪雪洪介绍说，电池负极就像一个大海绵，吸引锂离子从正极向负极传输。如果充电太快，相当于这些离子跑得太快，会在负极表面形成结晶，从而降低负极的效率，进而影响电池循环次数，导致使用时间的下降。

这样看来，显然国内车企并未做好准备。爱驰汽车动力系统副总裁吴畏就坦言，目前在售的车型，没有一款电池可以承受连续kW的大功率充电，更不用说kW甚至更高的充电功率。

纪雪洪也表示，目前新能源汽车充电功率，在kW左右就足够。“过高功率的话，电池管理系统必须要做相应的调整，否则很难适应大电流充电，容易起到相反的效果。”

不仅是充电桩制造企业，包括车企和消费者在内，这种技术层面的调整，意味着成本徒增。以自建“生态”的特斯拉为例，超级快充只支持自家车型，动辄五六十万的价格，让许多消费者望而却步。在“补贴退坡”“新能源汽车销量连降”的当下，不论是车企还是消费者，用提高成本来换取市场，绝非明智的选择。

来源：中国数字科技馆