今年以来，我国新能源汽车市场迅猛发展，充电桩作为重要的新型基础设施，各地正在加速布局，规模不断扩大。最新数据显示，截至2025年1月，全国充电基础设施累计数量为1321.3万台，同比上升49.1%。其中，大功率充电正成为中国充电桩行业的新亮点。
充换电头条（微信公众号：chd2005s）对大功率充电的工作原理、技术类型、技术难点、发展趋势等进行了梳理和总结，帮助大家了解大功率充电。
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大功率充电的定义
大功率充电桩，顾名思义，是具备高功率输出能力的充电设备。与传统充电桩相比，其显著的优势在于能够大幅缩短充电时间。
大功率充电，还是一种具备高功率输出能力的充电技术，主要用于快速充电。正常情况下，充电功率越大充电时间越短，而充电功率取决于车辆OBC（on-board charger车载充电机，用于交流充电）或者BMS（Battery Management System电池管理系统，用于直流充电）。充电开始前，车辆与充电设备会进行通讯校验、确认，其中一个内容就是车辆所能接受的充电功率。
目前大功率充电主要以不提高整车电压平台的条件下，提高充电电流大小。但充电电流增大后端子及线缆的发热量会快速增加，导致温度迅速升高，持续高温易损害充电装置的电子元件，严重的还会引起烧毁安全事故。
大功率充电的工作原理
高电压或大电流输出：通过提高充电电压或增大充电电流，或者两者兼而有之的方式，来增加单位时间内输送到电池的电量。例如，传统充电可能采用较低的电压和电流，如 5V/2A；而大功率充电可能会采用更高的电压，如 800V 甚至 1000V，或者更大的电流，像 800A、1500A 等。
优化充电电路设计：采用先进的电源管理芯片和电路拓扑结构，如 PFC+LLC 架构3。能够提高充电效率，减少能量损耗，确保在高功率输出的情况下，充电设备仍能保持较高的转换效率和稳定性。
智能充电管理：借助智能芯片和算法，实时监测电池的状态，如电量、电压、温度等。根据电池的实际情况，自动调整充电参数，实现恒流 - 恒压限流 - 恒压浮充等充电模式1，确保充电过程的安全和高效。
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大功率充电的优势
缩短充电时间：这是大功率充电最显著的优势。如在电动汽车领域，能实现 15分钟内为电动重卡增加超过60%的电量，或让新能源汽车从20%充电到 80%仅需15分钟。
提升使用便利性：对于用户来说，减少了在充电过程中的等待时间，使电动汽车等设备的使用更加便捷，提高了出行效率，降低了 “里程焦虑”。
提高运营效率：在物流运输等领域，可让电动车辆快速补能，投入下一次运输任务，提高了物流车队的运营效率，降低了运营成本。
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大功率充电的应用场景
公共充电站：在高速公路服务区、大型停车场等公共场所，大功率充电桩可以快速为电动汽车充电，减少等待时间。物流运输：在长途运输中，大功率充电可以显著减少充电时间，提高运输效率。例如，云南玉溪研和超级充电站的使用，使得电动重卡能够在15分钟内充满电，极大地提高了运输效率。
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大功率充电的技术类型
液冷充电技术：液冷充电技术通过使用冷却液来冷却充电过程中的发热设备，如充电枪和电缆。这种方法可以有效降低充电时的温度，允许使用更细的电缆，同时确保充电设备和车辆的安全性。特斯拉的V3 Supercharger就采用了这种液冷技术。
800V高压架构：许多新开发的电动车型，如保时捷Taycan，采用了800V级的高压电气系统。这种高电压系统可以显著减少充电时间，因为在同一功率下，电压越高，电流越小，从而减少了充电时的能量损失和热量产生。
大功率充电桩：大功率充电桩能够提供更高的充电功率，例如350kW的充电桩可以在15分钟内将电池充电80%。这些充电桩通常支持多个标准，如CHAdeMO、CCS、GB/T等，确保与不同车辆的兼容性。
电池管理系统（BMS）：电池管理系统在大功率充电中起着关键作用，它能够监控电池的状态，如温度、电压和电量状态，并确保充电过程安全高效。BMS能够优化充电策略，避免电池过热或过充，从而延长电池寿命。
大功率充电的难点
1、散热
随着充电功率的增大，设备的散热需求也会越来越大，比如说一个480千瓦的充电桩在满功率运行时，它的散热量就达到了20多千瓦。特别是重卡充电区域，它需要大功率长时间运行，对散热效果有更高的需求，对设备的可靠性要求更高。
在散热领域，目前主要采用的散热技术有三种：传统的直通风模式、隔离风冷以及液冷。在这三种方式中，隔离风冷和液冷的防护等级相对较高。
2、整机效率
因为功率大，所以效率的问题就会变得更加明显，效率会影响散热，同时也影响整个场站的经济效益。
在功率变化领域，除了拓扑结构和系统级的优化之外，新型半导体器件的应用也非常关键，比如碳化硅器件。然而，目前碳化硅器件的应用还面临一些挑战，包括成本问题、高频驱动的需求、配套磁性器件的设计，以及散热和短路保护等问题。
3、噪音
噪音会影响充电用户的体验、影响场站的选址。尤其在一些对噪音有高要求的场景，大噪音的设备就无法使用，或者使用安装要受到限制，比如需要通过配备相应的措施以降低噪音的影响。
在噪音控制方面，风机布局、风道设计以及隔音吸音材料的使用都是关键因素，它们共同影响着噪音水平。
4、电网
大功率直流充电的广泛应用会对电网产生影响。它导致电网负荷显著增加。特别是在商场、住宅区等场景下，电网容量受限，而接入大功率充电设备通常需要额外扩容，这些区域的电网扩容不仅难度大，而且成本较高。
大功率充电的快速功率上升和下降导致电网波动加剧，对电网稳定性构成挑战。这种快速的功率变化可能会影响到电网的峰谷特性，使得峰谷差异增大，同时也可能导致峰谷时间的变化，进而影响场站运营的经济效益。
5、配电
在配电容量、线缆敷设等工程应用层面上，1台360kW/480kW可能不仅仅是3倍/4倍于1台120kW充电设备，所以很多360kW/480kW选择了“站中站”或示范站的型式先行面市，如特斯拉V3、小鹏S4等。
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创新发展
提速“超充之城”建设
眼下，全国多地提出打造“超充之城”，密集出台相关政策，加快超充站建设。
2022年4月，广州市工业和信息化局发布《广州市加快推进电动汽车充电基础设施建设三年行动方案（2022-2024年）》，明确到2024年建成超级快充站约1000座、“统建统管”小功率慢充小区约1000个、换电站约200座。
2023年6月，深圳发布了《深圳市新能源汽车超充设施专项规划（2023—2025年）》，力争到2024年3月底前，建成不少于300座公用超充站；到2024年底，建成技术全球领先、场景多元覆盖的超充设施服务体系；到2025年，形成“车能路云”深度融合发展的产业生态。
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2023年3月，海南由海南省电投、巨湾技研、电动汽车产业极速充电生态联盟牵头发起，联合海南交控、南方电网等发起海南“超充之岛”的建设，规划到2023年建成超100座超充站；到2025年建超400座超充站。
2024年4月，重庆印发《重庆市新能源汽车便捷超充行动计划（2024-2025年）》，提出到2025年底，全市计划建成超充站2000座以上，建成超充桩4000个以上。
2024年12月，北京市城市管理委印发《北京市新能源汽车高质量超级充电站发展行动计划》。到2025年底，建成超级充电站1000座以上（超充桩2000个以上），城六区服务半径1公里，主流超充车型（800V电压平台）在超充桩平均一次充电时间可降至15分钟左右，高质量超充服务网络基本建成。
中国电动汽车充电基础设施促进联盟副秘书长 仝宗旗：预计到2025年底，新能源汽车的保有量达到4000万辆，到2030年能达到1亿辆。在新能源汽车快速发展的过程中，充电基础设施会越来越细化。
大功率充电桩代表企业
1、华为数字能源——华为全液冷超充
华为全液冷超充，融合光储，支持1000V充电电压，终端枪线支持600A电流，可实现600kW大功率从充电。液冷超充主机（CE）最大输出功率720kW，创新的全液冷设计，设备使用寿命长，低故障率减少运维成本。在功率分配上，华为将充电模块一分为二，可灵活分配直流输出功率，实现终端的动态功率共享。能够匹配200-1000V充电范围内所有车型。
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2、ABB——480kW大功率液冷超充
ABB 480kW大功率液冷超充设备，最大输出功率为480kW，峰值输出电流高达650A，可兼容未来800V及以上的高电压平台的新车型，实现充电5分钟续航200公里，同时为四辆车进行充电，减少充电排队等候时间。
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3、星星充电 ——北极四代液冷超充分体桩
北极四代液冷超充分体桩，产品整流柜与充电终端均采用全新液冷技术。单枪最大充电电流可达700A。针对公共充电的离散特性，通过DPA动态功率分配技术的研发，可实时计算充电车辆的需求功率、可调用的模块资源、模块效率曲线，结合高效率模块的批量应用，提升系统资源利用率10%以上，提升运营收益10%以上。
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4、特来电——液冷直流充电终端
特来电液冷直流充电终端可支持电动汽车在10分钟内完成0-80%的补能过程，充电功率最快可达600kW，需与群充系列中的充电箱变/群控箱配合使用，为电动汽车带来加油般的充电体验。
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5、永联科技 ——640kW 液冷分体式直流充电堆
永联科技640kW液冷分体式直流充电堆，液冷终端充电枪最大输出电压1000Vdc，最大输出电流640A，标准产品包括液冷主机部分+液冷终端，客户也可可配置主机+液冷终端+风冷终端的模式。该产品主机部分采用标准40kW模块，风冷降噪设计模式
图片来源： 永联科技
6、英飞源——800kW超大功率分体式全液冷储能充电系统
800kW全液冷储能超充系统采用分仓式设计，由配电仓、功率仓及散热仓构成。功率仓是全液冷储能超充系统的核心，可根据实际场景配电需求配置液冷ACDC模块(接电网)或是液冷DCDC模块(接储能电池)，配电仓内有交流母线和直流母线，根据模块的配置来搭配配电单元，此方案可以实现电网交流输入和电池直流输入同时给车辆充电，减轻大功率液冷超充对配电网的压力。
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7、盛弘股份——800kW天玑柔性共享超充堆
盛弘800kW天玑柔性共享超充堆，输出电压可达1000V，拥有超充600A大电流，可持续2小时以上稳定电流输出，双枪并充最大1200A，充电1秒钟，续航不止1公里，完全覆盖当前超充车型的充电需求。
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8、绿能慧充——大功率群充系统
大功率群充系统兼容超级液冷终端，支持1000V电压平台，已推出960kW分体式直流充电机、1000kWkW分体式直流充电机。电流输出最大可达600A，单枪最大功率可达600kW。应用独家专利技术——全新星环功率分配策略，在电动汽车充电时，获取车辆需求，功率实时按需分配，满足客户需求。
图片来源： 绿能慧充
大功率充电的发展趋势
其一，液冷散热技术正在成为大功率充电设备的标准配置，以提高散热效率和设备寿命。
其二，智能化和互联互通技术也在逐步成熟，通过物联网、大数据和人工智能技术，充电桩运营商可以实现设备远程监控、故障诊断和动态定价，提升运营效率。
其三，大功率充电桩将更加注重兼容性和通用性。能够适配不同品牌、型号和规格的新能源汽车，打破车辆与充电桩之间的壁垒，为用户提供更加便捷的充电体验。
其四，与可再生能源的结合将更加紧密。利用太阳能、风能等清洁能源为充电桩供电，实现真正的绿色充电，进一步降低碳排放，促进能源的可持续发展。
参考资料：央视新闻、 中国充电联盟、EV汽车邦、杨老湿的EV圈儿等
来源：充换电头条
