IDTechEx报告：使用高功率充电器为电动汽车充电 速度堪比加油

盖世汽车大功率充电器是指以50kW或更高的速度运行的三电平直流快速充电系统。一般来说，随着汽车续航里程和电池容量的增加，其接受更高充电率的能力也会增加。根据各种行业报告，使用当前的电池化学成分和各种电池组设计，充电到80%有望将充电时间缩短到约15分钟或更短。根据这些总体目标，预计未来几年能够接受更高功率的车型数量将增加。然而，在不久的将来，许多现有的短程电动汽车将无法使用350千瓦的充电器。通常，通过在一个充电位置提供不同的充电速度、控制单个充电器的功率输出或在一组充电器内共享功率，可以以最大功率接收速率对不同的车辆进行充电。

安装、覆盖和容量的概念目前正在世界各地广泛部署快速充电器，通常由地方、地区或国家政府资助。然而，在纯电动汽车充电中，快速充电只占一小部分。在大多数情况下，与一次或二次充电相比，快速充电需要更昂贵的硬件和更高的公用事业成本。配电线路和最终变压器很可能需要升级，以适应快速充电器，并在充电站安装一个单独的电源柜。据外媒报道，IDTechEx的最新报告《2022-2032年电动汽车和车队充电基础设施》深入探讨了大功率充电的相关成本和足迹，以及充电市场的整体情况。可以采取几种策略来减轻这些影响，包括选择对电网影响最小的地点、智能充电、将快速充电与储能相结合以及使用时间费率。随着一个国家内纯电动汽车数量的增加，一台HPC可以支持多台纯电动汽车。一开始，即使只有少量的汽车，也需要实现足够的地理覆盖。这些充电站可能没有被充分利用。随着纯电动汽车数量的增加，人们可能会探索新的地点，并更好地利用原来的地点。最后，当某个位置的充电站达到临界点时，不需要在新的位置添加充电站。通过增加额外的HPC，可以解决该位置的充电容量问题。HPC的另一个主要优势是其模块化。大多数充电器使用50/75 kW的步进电源单元，这些单元连接在一起以满足所需的功率要求，并且可以根据需要进行缩放。冷却技术至关重要。过度充电会导致锂电镀，并在负极周围形成枝晶，永久性地损害电池容量；在电池组中，它会导致电池以不同的速度老化，并导致电池组过热。为了确保电力电子设备的使用寿命，HPC还需要一些冷却技术来确保高效水平的最佳性能。为了支持大功率充电，有必要防止车辆和充电器过热。据IDTechEx报道，相关解决方案包括预热电池、液体冷却以及使用智能电池和充电器管理软件。连接器和标准直流快速充电插头分为五种不同类型，用于未来的功率水平调整，可传输36千瓦以上的功率，包括CHAdeMO、欧洲联合充电系统、特斯拉和GB/T。在许多市场，可以使用CHAdeMO和特斯拉系统，而GB/T系统仅适用于中国市场。新标准提高了每种插头类型的最大能量传输速率。CHAdeMO插头支持1000伏和400安培，最大功率为400千瓦，而CCS型插头现在可以在500 a时支持1000伏的最大电压，实现500千瓦的最大功率。然而，CHAdeMO的典型市场功率不超过150千瓦；

CCS是目前功率范围为150-350千瓦的大功率充电器的首选连接器类型。特斯拉一直在逐步增加其增压器网络的功率输出，V3增压器能够提供250千瓦的峰值功率。中国仍在开发与GB/T和CHAdeMO标准兼容的超级协议。与此同时，为公交车和卡车等大型商用车充电设定了900千瓦的目标。国际充电标准协会制定了商用车高功率充电（HPCCV）标准，该标准将用于200-1500V和0-3000A范围内的充电，以实现高达4.5MW的电力传输。IDTechEx最新报告《2022-2032年电动汽车和车队充电基础设施》全面概述了全球各种快速充电技术和标准，包括硬件基准、主要市场参与者分析和地区公共快速充电部署。

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