合肥率先启用了该市第一座全液冷型“超充站”;紧随其后,大湾区的第一个液冷超充站在海珠区投入服务;苏北地区也迎来了首个集光伏发电、储能、充电、电池检测功能于一体的“光储充放检”超充生态站的启动;天津则开启了其首个高速光储充一体化且采用全液冷技术的超充站……自2023年起,全国各地液冷超充站的建设和运营动态频繁见诸网络,引起了广泛关注。

不仅在国内掀起热潮,液冷超充技术在国外也备受瞩目。早在2020年,凭借英飞源提供的全套技术解决方案,德国最大且最具现代化的超充站落成,该站凭借充电桩主体部分巧妙地隐蔽于地下或顶棚之中的独特设计,迅速成为当地的“网红”地标。值得注意的是,英飞源的地埋式充电桩设计与众不同,相较于特斯拉的V3全液冷充电桩,它能够提供最高达1000V/600A的充电功率输出,这意味着其最大功率足足是特斯拉同类产品的两倍。英飞源超充技术在海外的成功应用,再次彰显了中国技术创新在全球范围内的影响力和贡献度。

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政策加持,企业竞相布局液冷超充

2022年,政策导向聚焦于在现有直流充电接口的技术框架上,对充电效率进行升级,致力于提升电流电压水平,全方位赋能快速充电设施网络的搭建。次年,国务院办公厅发布的《关于进一步构建高质量充电基础设施体系的指导意见》中强调,需依托科技创新的引领力量,加速推进快速充换电技术、大功率充电系统以及光储充一体化调控技术的研发,旨在强化充电服务的综合保障效能。

从地方层面看,各地积极响应此发展趋势:深圳市于2023年10月颁布的《2023-2025年新能源汽车超充设施专项规划》中明确,计划至2024年3月末,至少建设300座公共超充站。广州市则启动了“超充之都”建设计划,明确表态支持超级大功率快充技术的应用,目标至2024年新增约1000座超级快充站点。海南省致力于打造“超充之岛”,预期到2025年底实现超400座超充站的建设目标。此外,北京、重庆、山东、吉林、湖南等多个省份也纷纷制定了相关政策,鼓励并支持充电基础设施的快速发展,共同推进新能源汽车产业的基础设施建设迈上新台阶。

与此同时,电动汽车充电领域的全产业链上下游企业正竞相加速布局其业务。华为已公开表示,计划在2024年底前建设超过10万根高性能的全液冷超快速充电桩。在最近的NIO Day活动中,蔚来创始人李斌揭晓了640千瓦全液冷超快速充电站的新成员,强调了这一技术在提升用户体验上的重要性。深圳英飞源技术的一位高层指出:“全液冷超充技术正因其高效快捷的充电体验赢得更多汽车制造商的青睐。” 英飞源自2022年开始在国内大规模应用全液冷超充系统,主要服务于主机厂,仅在2023年就交付了超过1000套液冷超充系统及4000余条充电枪,这些设备已遍布全国超过500个高速服务区及城市超充站点。

此外,比亚迪、保时捷、特斯拉、小鹏、理想汽车、广汽埃安、极氪等多个知名品牌也纷纷推出了各自的超快速充电解决方案,标志着“超充”已成为行业内外共同关注的发展焦点,不仅局限于传统汽车及新能源车企,就连中石油、中石化这样的能源巨头也被吸引入局,参与到这场充电基础设施的革新之中。

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2023年是全液冷超充技术发展元年。预计到2025年,有5%的加油站将转为超充站,2030年转化率将超30%,超充综合站数量将达3.5万座。

用户需求,推动超充车型密集上市

新技术的迅速崛起,其背后往往是应用领域迫切需求的强劲牵引。近年来,每逢五一劳动节、国庆黄金周等假期,高速公路上的服务区频繁上演电动车排队等待充电的场景,凸显了现实问题。目前,电动车通常所需的充电时间依然保持在1小时以上,加之能支持快速充电的充电桩供不应求,无法充分适应用户对于即时能量补充的迫切愿望。

调研数据进一步揭示,不论是何种类型的电动车使用者,在充电设施的功率偏好上表现出高度一致性,绝大多数用户(超过93%)倾向于选择功率在60千瓦以上的充电设备,这鲜明地体现了用户对于充电焦虑的普遍担忧和追求高效补充电量的强烈心理,成为当前充电服务领域的主要特征。

因此,众多国内外领先的汽车制造商正竞相推出基于800伏及以上高电压平台的超快速充电车型,主要的动力电池供应商亦在不断推介3倍及以上高充电速率的电池产品。中国电力企业联合会副秘书长刘永东指出,国内“千伏级”高压系统核心组件的产业链现已完备,具备超充性能的车型预计将于今年末至明年初接连面世,而支持超充的3倍、4倍充电速率电池正步入商业化阶段,同时,功率在250千瓦至1兆瓦的大型液冷超级充电设施也正迈向产业化应用的新篇章。

实际上,液冷技术在高功率充电设施的全球化发展中扮演了核心角色。北美与欧洲市场已广泛应用液冷技术,尤其值得一提的是,2018年由宝马、戴姆勒、福特、大众等汽车巨头联合创立的公司,其超充站即采用了液冷充电技术。此外,英飞源的液冷超充系统自2020年起在欧洲商业化应用,标志着中国液冷超充技术国际化拓展的新开端。

最新市场预测显示,到2025年,市面上将有超过150款高压超充车型可供选择,中金公司也估计,2024年超充车型的销售量或将达到百万辆级别。电动汽车正稳步迈向超充时代,日益增长的用户需求将更有力地驱动液冷超充站的广泛铺设与快速发展。

技术趋势,实现全天候充电服务的最优解

电动汽车充电桩技术自始至终处于一个不断创新演进的过程,其中,液冷超充技术作为核心技术突破口,对于加快充电速度、缩减等待时长及优化用户体验起到了举足轻重的作用。借助先进液冷技术,充电桩得以实现高效散热,进而提升充电功率,大幅减少充电所需时长,精准契合了用户对于高效便捷充电服务的迫切需求。

特别是在夏季高温区域,电动汽车充电桩经常面临因环境温度升高而导致的性能考验。液冷超充技术凭借其出色的散热效能,能有效对抗高温环境的不利影响,保障充电桩运行的稳定性与可靠性。举例来说,英飞源参与的国际项目展示了充电系统的一种革新设计——将充电装置隐匿安装于地下或顶部结构中,这种地下安装方式利用自然地冷散热原理,通过液冷循环系统将热能传导至土壤中释放,就如同地暖的逆向操作,仅充电枪部分显露地面,实现简约美观的同时,也能灵活应对四季变换,维持高效运作。

全液冷超充桩技术的核心在于其精密的液冷充电模块,该模块技术要求极高,目前在全球范围内,能够自主研发并实现全液冷充电桩及充电模块批量部署的领先企业寥寥无几,英飞源与华为正是这一领域的佼佼者。

为迎合国内汽车制造商的特定要求,英飞源在2022年走在行业前沿,推出了达到IP67防护标准的40千瓦液冷电能转换模块系列,涵盖了AC-DC与DC-DC模块,并同步推介了800千瓦的超大功率分体式全液冷储能充电系统。多年深耕热管理设计的深厚积累,使得英飞源能够为全液冷超充系统提供更为高效的技术支撑。

随着液冷技术逐渐成为高功率快速充电的标准配置,与传统的风冷超充桩相比,全液冷超充展示出了显著优势:更高的电流承载能力、更快的充电速率、更轻便的充电枪线、更低的发热量、更快的散热效率、更强的安全保障、更低的运行噪音、更高级别的防护等级以及更长的产品使用寿命。鉴于全液冷超充的这些突出优点,加速推广全液冷超充技术无疑是当前破解充电便利性与充电效率难题的最佳路径。

总 结

电动汽车充电桩领域内,液冷超充技术的演进趋势将着重于加速充电进程、增强环境适应性、智能化体验提升、跨领域技术整合及强化绿色可持续性等方面。这些发展趋势将持续促进充电桩技术迭代升级,确保用户享受到更为便捷、高效且环境友好的充电服务,为电动汽车行业的持续健康发展注入强劲动能。

综观全局,液冷超充不仅是充电技术未来的关键导向,它在强化充电效率与安全系数的同时,展现出卓越的环境适应力,为新能源车辆提供疾速、可靠的充电解决方案,对于破解电动车远距离行驶的续航瓶颈尤为关键。此技术的推广无疑为新能源汽车行业开辟了新的增长点与普及路径,预示着一个潜力巨大、前景广阔的市场蓝海。