蓋世汽車訊 高功率充電器（HPC）指的是以50kW或更高的速率，進行3級直流快速充電。通常來說，隨著汽車續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。據各類行業報告，使用當前電池化學成分和各類電池組設計，要充電至80%，預計充電時間將減少到約15分鐘以下。與這些總體目標相呼應，預計未來幾年，能夠接受更高功率的車型數量將增加。然而，近期內許多現有短里程（low-range）電動汽車無法使用350 kW的充電器。通常情況下，通過一個充電地點提供不同的充電速度，控制單個充電器的功率輸出，或在一組充電器內共享功率，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、地區或國家等各級政府資助。然而，在純電動汽車充電中，快速充電只占一小部分。在大多數情況下，與一級或二級充電相比，快速充電需要更昂貴的硬件，而且公用事業成本更高。配電線路和最終的變壓器極有可能需要進行升級，以適應快速充電器，同時要在充電樁上安裝單獨的電源柜。

據外媒報道，IDTechEx的最新報告《2022-2032電動汽車和車隊充電基礎設施》（Charging Infrastructure for Electric Vehicles and Fleets 2022-2032）深入探討與高功率充電有關的成本和占用空間，以及充電市場的總體情況。采取若干策略，可以緩解這些影響，包括選擇對電網影響小的地點、智能充電、將快速充電與儲能結合起來，以及使用時間費率。

在一個國家內，隨著純電動汽車（BEV）數量增加，一個HPC可以支持多輛BEV。最初的時候，即使只有少量的汽車，也需要實現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數量增長，人們可能開拓新的地點，也可以更充分地利用原來的地點。最終，當某個地方的充電站達到臨界點，不必在新的地點增設充電站，可以通過增加額外的HPC，解決此地的充電容量問題。HPC的另一主要優勢在于其模塊化。大多數充電器采用50/75 kW的步進功率單元（step power unit），這些單元連接在一起，以滿足所需的電力需求，并可根據需要進行縮放。

冷卻技術非常關鍵

過分充電會導致鋰電鍍和負極周圍形成枝晶，永久性損害電池容量；在電池組中，會導致電芯以不同的速度老化，電池組過熱。為了確保電力電子設備的壽命，HPC還需要某種冷卻技術，以確保在高效水平下實現最佳性能。為了支持高功率充電，需要防止車輛和充電器過熱。如IDTechEx報告，相關解決方案包括預熱電池、液體冷卻，以及使用智能電池和充電器管理軟件。

針對未來功率水平調整連接器和標準

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、歐洲聯合充電系統（CCS類型2，有時稱為“Combo”)、美國聯合充電系統（CCS類型1），特斯拉和GB/T。在很多市場，CHAdeMO和特斯拉系統均可使用，而GB/T系統僅適用于中國市場。新標準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型插頭現在可以在500 A下支持1000 V的最大電壓，實現500 kW的最大功率。然而，CHAdeMO的典型市場功率不超過150 kW；對于功率在150-350 kW范圍內的大功率充電器，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絡的功率輸出，V3增壓器能夠提供250 kW的峰值功率。中國還在制定超級協議，以兼容GB/T和CHAdeMO標準。同時，設定了900 kW的目標，將為公共汽車和卡車等大型商用車充電。國際充電標準制定協會（Charin）開發了商用車高功率充電(HPCCV)標準，該標準將用于在200-1500 V和0-3000 A范圍內充電，從而實現高達4.5 MW的功率輸送。

IDTechEx最新的《2022-2032電動汽車和車隊充電基礎設施》報告，全面概述了全球各種快速充電技術和標準，包括硬件基準、主要市場參與者分析和地區公共快速充電部署。

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