为配合整车的销售,部分新能源汽车整车厂商会选择自建充电桩吸引消费者。为提升消费者充电体验,缩减充电时间,新能源汽车整车厂商通常会为其消费者提供大功率直流快充方案。功率为电流和电压的乘积,因此,提高充电功率可以通过提高充电电流和提升充电电压予以实现。
在电压一定的情况下,提升充电电流能够提高充电功率,但根据焦耳定律,充电电流的提升将大幅增加充电过程中的热量释放,进而对充电设备的散热性能提出较高要求。以特斯拉大电流快充方案为例,其 V3 超充桩峰值工作电流超过600A,需要使用直径更大的线缆及液冷充电枪,对散热技术要求更高。目前,充电设备散热技术及方案逐步成熟,液冷充电桩、液冷充电枪等已开始逐步应用,超级充电桩有望得到进一步推广。
在电流一定的情况下,提升充电电压能够提高充电功率,且不会显著增加充电过程中的热量释放;在充电功率一定的情况下,提升充电电压可以大幅减小充电电流,显著降低充电过程中的热量释放,因此,提升充电电压成为了许多新能源汽车厂商的选择。
由于目前广泛使用的硅基功率半导体的耐压能力限制,新能源汽车厂商普遍采用 400V 电压平台架构。2019 年保时捷推出的 Taycan 首次推出 800V 电压平台架构,充电功率最高可达 350KW。相较于 400V 电压平台,800V电压平台工作电流更小,可以节省线束体积、降低线路内阻损耗,提升功率密度和能量使用效率。
2021 年后,高压快充方案受到越来越多新能源汽车厂商的青睐,现代、起亚、北汽、广汽、小鹏等厂商相继推出 800V 电压平台,高压快充成为新能源汽车厂商增加产品亮点的重要举措。
未来,充电设备散热技术的发展以及新能源汽车电压平台的提高,将会带动大电流、高电压的大功率快充需求,从而推动高压大功率充电模块需求的增加。
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