隨我國新能源車快速發展,充電樁需求亦水漲船高,隨著2020年充電樁納入新基建,窗口期縮短,充電樁行業發展速度加快。

同時,目前碳化硅已經在充電模塊中開始應用。20kW全碳化硅充電模塊的前級AC/DC采用三相PWM整流電路,1200V/40mΩ器件并聯,開關頻率35kHz,后級DC/DC采用兩電平交錯并聯LLC電路,開關頻率120kHz~300kHz,峰值效率97.3%,滿載效率96.7%。并且,充電樁低噪音已成趨勢。傳統直流充電樁在使用時,會產生很大的噪聲,對周圍環境造成了噪聲污染,如果能夠對噪音源進行消音處理,能夠提高環境品質,消除噪聲污染。他表示,可以通過熱仿真和流體仿真優化風道設計,通過風機變頻控制及優化控制算法,通過使用降噪材料和吸音材料和通過定向降噪方法來實現充電樁低噪音。
近日,由半導體產業網、第三代半導體產業(公號)、博聞創意會展(深圳)有限公司共同主辦的“2021第三代半導體技術及充電產業合作論壇”在“ELEXCON深圳國際電子展暨嵌入式系統展”同期舉行。論壇特別邀請第三代半導體相關專家、快充產業鏈相關專家及企業代表,探討第三代半導體技術及充電產業機遇與挑戰。

論壇主題報告環節,華盛新能源科技(深圳)有限公司市場總監萬江山帶來了“新能源汽車浪潮下的充電樁產業及創新方案”的主題分享。充電樁是新能源汽車行業發展的基石,隨著電動車的不斷放量,充電樁作為配套設施必須跟上。伴隨著新能源車保有量的增長,充電樁的保有量也將增長,二者相關性系數0.9976,體現出很強的相關性。不管從現實需求,還是政策支持,充電樁都迎來了光明的前景。
2021年9月10日,中國電動汽車充電基礎設施促進聯盟發布8月充電樁運營數據。數據顯示,2021年8月比2021年7月公共充電樁增加3.44萬臺,8月同比增長66.4%。從數據上看,全國充電樁數據正在快速增長。整體來看,今年8月新能源汽車滲透率已提升至17.8%,新能源乘用車滲透率更是接近20%。中汽協預計,按照目前的態勢發展,我國有望提前實現2025年新能源汽車20%市場份額的目標。

我國乃至全球新能源汽車市場前景樂觀,發展潛力巨大。隨著新能源汽車的迅猛增長,與不斷增加的新能源汽車的保有量相比,充電樁建設仍顯不足,未來充電樁基礎設施建設的發展必將進入加速增長期。充電樁應用于公交巴士充電站、社會充電站、公園景區充電站、商業寫字樓充電站、居民住宅地下停車場等。
新能源汽車尤其是注重用戶體驗的B級以上純電動車型電池搭載量越來越高,充電基礎設施不完善,充電速度慢的問題已經成了業內迫切需要解決的問題。解決這一問題,業內主流的技術方案是大功率直流快充。報告指出,提高充電速度是目前解決的途徑之一,充電速度的提升可以簡單的理解為充電功率的提升,也就是 P=UI 中的 P 。所以想要提升充電功率,保持電壓或電流其中一項不變,提高電壓或電流即可提高充電功率。
當下車端、樁端都實現了規模化,可利用的直流快充模式一般功率在60~120KW,而要進一步縮短充電時間,未來有兩個發展方向:一是大電流直流快充;二是高電壓直流快充,通過加大電流或提升電壓,進一步提高充電功率,達到250~350KW。
大電流方案發展受限,高電壓平臺方案成為主流。更為主流且被多數車企采用的方案是高電壓平臺下實現大功率充電。2019年保時捷的Taycan 全球首次推出800V高電壓電氣架構,搭載800V直流快充系統并支持350kw大功率快充,開啟了各大車企對800V高壓平臺的研究與布局。采用高電壓實現大功率直流快充,從現有的400V平臺到800~1000V高壓平臺,車端與樁端都需要進行產品部件的優化設計與重新適配。在車端,電動汽車的電池包、電驅動、PTC、空調壓縮機、車載充電機等需要重新選型。目前,SiC等能夠承受更高電壓的器件及其他部件已不斷被開發,通過技術快速迭代。

充電樁主流企業在新建和現有充電樁改建中也紛紛開始考慮高壓兼容方案的布局,積極響應高壓快充趨勢。在充電樁內部,充電模塊是提升充電樁滿足800~1000V高壓車型充電的關鍵。這一方面,國內充電模塊主流企業,華為、永聯、英飛源、麥格米特等公司已經量產了充電范圍寬至1000V的直流快充模塊,解決了充電行業運營成本高、設備生命周期短的痛點。同時,現在的國標充電樁的充電槍以及電纜直徑(80mm²)不需要改變,減少不必要的浪費。

