新能源汽车领域正在经历一场补能技术的深刻变革,特别是兆瓦级超充技术的兴起,预示着充电效率将迈入一个全新的时代。在这场技术竞赛中,比亚迪、华为、极氪、道通科技等企业纷纷推出了各自的创新产品,共同推动着充电技术的跨越式发展。
比亚迪作为全球新能源汽车领域的佼佼者,率先推出了全球首款全液冷兆瓦闪充终端系统,该系统最大输出功率高达1360kW,并计划在全国范围内建设超过4000座“闪充站”,以满足乘用车与商用车不同场景的充电需求。这一举措不仅展示了比亚迪在充电技术上的领先地位,也为新能源汽车的普及提供了强有力的支持。
与此同时,华为也凭借其强大的技术实力,发布了1.5MW的超充解决方案。该方案支持高达2400A的电流,能够在短短15分钟内为车辆补充300度电,极大地提升了充电效率。华为还联合多家商用车企开发了30余款4C超充重卡,这些重卡特别适用于港口、矿山等高频作业场景,进一步拓宽了超充技术的应用范围。
在乘用车领域,极氪和岚图也展现出了不俗的技术实力。极氪推出的V4极充桩单枪峰值功率可达1300kW,通过液冷散热和智能功率共享技术,实现了多车同充而无需担心功率分配问题。而岚图则更早地推出了VP1000超充桩,峰值功率达到1000kW,仅需1秒就能为车辆提供足够的电量,使其续航增加1.7公里,成为了乘用车兆瓦补能领域的先行者。
道通科技则在商用车市场展现出了其全球化先锋的姿态。针对欧洲千亿级商用车市场,道通科技推出了MaxiCharger DT1500系统,该系统峰值功率达到1.44MW,输出电流高达1500A,并已覆盖22个国家的高速公路与物流枢纽。这一举措不仅助力了欧盟的低碳目标,也展示了道通科技在充电技术上的深厚积累。
然而,随着超高功率充电桩的普及,充电模块也面临着前所未有的挑战。传统40kW模块在兆瓦级输出需求下显得力不从心,设备体积大、效率低等问题日益凸显。因此,充电模块的升级势在必行。升级方向主要包括提升单模块功率至60kW、80kW甚至120kW,同时扩展电压范围至1500V以上。为此,碳化硅(SiC)MOSFET等新材料的应用以及电路的优化设计成为了关键。
在材料升级方面,采用碳化硅(SiC)MOSFET的充电模块不仅效率更高,体积更小,散热性能也更优。例如,优优绿能推出的40kW SiC模块效率就超过了97%。在电路优化设计方面,前级PFC采用VIENNA电路,后级DC/DC采用LLC全桥等主流方案被广泛应用。同时,一些创新设计如ZVS移相全桥拓宽电压、单级拓扑架构等也为充电模块的升级提供了新的思路。
随着高功率密度充电模块的研发和量产,充电桩的体积将大幅缩小,同时结合AI驱动的功率矩阵调度等技术,可以进一步优化电网负荷,提高充电效率。基于GaN、SiC等高频开关器件的普及,转换效率将进一步提升至98%以上,满足耐压需求的同时降低电损和运营成本。然而,兆瓦级超充技术的普及仍面临电网承载、电池安全、标准统一等多重挑战,需要各方共同努力解决。