充电桩高压快充发展趋势

一、为什么要升级充电电压

1、新能源发展的困境

随着电动汽车加快发展，用户对电动汽车接受度不断提高，充电问题是影响电动车普及的重要因素，用户快速补能的需求强烈，例如节假日经常会遇到，高速充电1小时，排队4小时。电动车充电慢、充电不便问题凸显。目前电动汽车平均充电时长在1小时以上，用户需要像加油一样方便，5分钟快速充电，

充电难、充电不便是主要制约新能源发展因素

2、充电场景

（1）停充复合型

兼具停放和充电功能，对充电功率要求比较低，结合各种车型的停车时长和使用特性，大部分可以采用慢充或者中途充电，一般家庭使用

（2）即充即走型

有充电功能，无停放功能，对充电的便利性和速度有直接的要求，一般充电时间短，充电桩使用率高，一般公场合比较多，

3、升级高电压平台主要优势

第一，可以突破大电流的限制，实现更高的充电功率。继续提升充电电流，将给充电线缆及系统散热提出巨大的挑战，提高电压平台，为充电功率的进一步提升打开了向上空间；

第二，提高电压平台可以提高电动车系统运行的效率，提升续航里程。提高电压平台，在相同的运行功率下，可以减小车内高压线束、电动机等高压用电设备中通过的电流，进而降低铜损提高运行效率，体现在用户端，能耗水平大幅优化，续航更久更实。

二、高压平台发展情况

1、电动汽车高压化发展

电动车根据带电量不同选择不同的电压等级。一般小型代步车的电压为 48V、60V 和 72V；乘用车的电压范围大约为 250~450V；大巴车、公交车等由于带电量高，其基本电压为 450~700V。在未来，随着对续航里程、充电速度要求的提高，电动车电压有望升至 800V~1000V。

2、电动汽车高压化方案

电动汽车升级 800V 架构包括整车升级 800V 电压平台和部分升级 800V 电压平台的技术过渡方案，根据电动汽车各模块中升级至 800V 比例，通常可以将升级方案分为以下 5 种方案：

（1）动力电池、电动汽车充电系统和其他高压模块均采用 400V 架构，通过 800V-400V DC/DC 将 800V 直流电转化为 400V 直流电，为动力电池充电。

（2）电动汽车充电系统 800V，动力电池和其他高压模块采用 400V 架构。

（3）动力电池和电动汽车充电系统 800V，其他高压模块采用 400V 架构。充电插座的 800V 直流电经 800V 充电系统直接为 800V 动力电池充电，动力电池输出的 800V 直流电通过 800V400VDC/DC 转化为 400V 直流电，为其他高压模块供电。

（4）动力电池、电动汽车充电系统、电驱动系统 800V，其他高压模块如空调等采用 400V 架构。充电插座的 800V直流电经 800V充电系统直接为 800V动力电池充电，动力电池输出的 800V 直流电直接为 800V 驱动系统供电，或通过 800V-400VDC/DC 转化为 400V 直流电，为空调等其他高压模块供电。

（5）动力电池、电动汽车充电系统和其他高压模块均采用 800V 架构

3、电动汽车高压化参数指标

（1）充电电压平台高压化

电动汽车电压平台由350V逐步向450V，750V演进，950V电压平台逐渐被车企提上日程。

受限IGBT耐压等级限制，750V电压已经是当前硅基功率器件的耐压上限，要想提升充电功率，只能提升充电电流，从普通的350V/125A向750V\500A发展，实现3C-4C的快充。但是通过提升电流的方式会带来充电部件体积和重量的增加，影响用户操作的便利性，同样带来散热问题，产生安全隐患。

随着SIC功率器件的成熟，高耐压、低损耗、高功率的特性.1000V的充电系统成为可能，950V/500A的高压快充对比750V/500A，功率可以达到480KW,实现5分钟左右的快速补能。

（2）充电电池大容量化

为了解决用户的使用续航焦虑，主要车企推出的A级车和B级车电池容量普遍大于60kwh,续航里程可以达到400-500km,如果匹配100kwh,续航里程可以达到600-700km

（3）充电倍率不断增加

为匹配用户快速补电需求，各汽车厂商推出800V平台的4C充电倍率，快速充电达到，充电10分钟续航增加200km,.也有厂商推出6C超级快充系统，最大充电电流大于500A，只需要8分钟即可完成0-80%的SOC充电。

三、充电桩高压化发展

1、充电模块

本部分内容可以参考《充电桩--充电模块介绍和市场发展状况》

目前我国市场主流充电模块已经发展了三代，从一开始 2016 年以前的 7.5kW 到目前普遍的第二代 15/20kW，2020 年开始普及的第三代 30/40kW 模块目前正在逐渐成为市场主流。2023年开始推出的50KW/60KW/75KW.以及行业正在研发的120KW/250KW超大功率的充电模块

2、充电桩高压化发展

（1）全液冷1000V充电桩各企业纷纷布局

液冷系统包括液冷电缆、液冷充电枪、冷却液、液冷水泵。液冷管路的排布需要在电缆和充电枪之间设置一个专门的循环通道，在通道内加入冷却液，通过动力泵推动液体循环把热量带出，起到散热作用。液冷散热的难点主要在于冷却液和电缆的密封。充电桩安装和使用的环境可能会面临极端天气、恶劣环境等因素，若因线缆密封性较差导致管路发生泄露，就容易导致冷却系统失效从而导致事故发生。所以使用的液冷电缆对耐高温、耐腐蚀、抗爆破、耐气候、耐低温的性能要求较高。