大規(guī)模推廣大功率充電設(shè)施，面臨哪些技術(shù)難題？真的可以緩解新能源車主的“充電焦慮”嗎？圍繞這些熱點(diǎn)話題，科技日報記者專訪了該領(lǐng)域權(quán)威專家。
一問：和普通充電樁有啥區(qū)別？
大功率充電設(shè)施，是指能夠?yàn)殡妱悠囂峁╋@著高于常規(guī)充電樁功率水平的直流快充設(shè)備。它還有個俗稱——超級充電樁。
“目前，業(yè)界普遍將單槍輸出功率在250千瓦及以上的直流充電設(shè)施定義為大功率充電設(shè)施。行業(yè)領(lǐng)先的超級充電樁，功率可達(dá)到600千瓦甚至1000千瓦以上。”中國汽車技術(shù)研究中心所屬中汽研新能源汽車檢驗(yàn)中心（天津）有限公司充電技術(shù)部車用充電部件室主任王嬌嬌接受記者采訪時介紹。
王嬌嬌向記者詳細(xì)比較了超級充電樁和普通充電樁的差異：超級充電樁能夠以超高功率輸出，普通充電樁則以較低功率輸出，這是二者的主要區(qū)別。與此同時，超級充電樁充電速度極快，充電5至15分鐘即可支撐電動汽車行駛200至600公里；普通充電樁則充電速度較慢，其中慢速充電樁為電動汽車充滿電量一般需要5至10小時。
“超級充電樁的核心目標(biāo)是大幅縮短電動汽車的充電時間，使電動汽車的補(bǔ)能體驗(yàn)接近傳統(tǒng)燃油車加油的速度。”王嬌嬌說。
二問：能給車主帶來哪些便利？
很多新能源車主都有“充電焦慮”和“里程焦慮”。假如超級充電樁實(shí)現(xiàn)大規(guī)模推廣，能否破解這一痛點(diǎn)？
前不久，記者實(shí)地探訪了深圳蓮花山超級充電站。工作人員介紹，該站有4臺具備最大功率600千瓦充放電能力的超級充電樁，其最快能以“一秒一公里”的速度充放電。這意味著，一輛家用車最快可在10分鐘內(nèi)充電80%以上。
“這里充電很快，即使充電高峰期也不需要排長隊，為我們節(jié)省了很多時間。”正在給電動汽車充電的孫先生告訴記者。
王嬌嬌認(rèn)為，超級充電樁能夠極大縮短新能源車主的充電等待時間。她舉例說，長途出行時，車主在服務(wù)區(qū)喝咖啡、上廁所的片刻時間，即可為電動汽車補(bǔ)充數(shù)百公里續(xù)航，大大節(jié)省了旅途時間。
“高速公路網(wǎng)絡(luò)覆蓋的大功率充電設(shè)施，有望使駕駛純電動車進(jìn)行跨省、跨市長途旅行，變得更加輕松可行。車主不必再因遙遠(yuǎn)的行駛里程和漫長的充電等待而感到焦慮。”王嬌嬌說。
三問：如何保障充電安全？
超級充電樁的充電速度如此之快，其技術(shù)含量也不言而喻。
“超級充電樁通常基于1000伏或1500伏高電壓平臺技術(shù)實(shí)現(xiàn)，這是超級充電樁運(yùn)行的基礎(chǔ)。”王嬌嬌介紹，高電壓平臺可以將車輛電池系統(tǒng)和充電樁的工作電壓提升到800伏甚至1000伏以上，因此車輛電池和充電設(shè)備必須同時支持高電壓平臺及高功率充電協(xié)議（GB/T 27930.2-2024協(xié)議）。
充電安全是必須解決的關(guān)鍵技術(shù)問題。超級充電樁在充電時，大電流會產(chǎn)生巨大熱量。如何高效、可靠地解決充電槍線、連接器、電池包內(nèi)部在超大電流下的散熱問題，防止過熱起火是推廣超級充電樁的核心難點(diǎn)之一。
為了保障既快速又安全地充電，超級充電樁通常會采用高性能功率器件。王嬌嬌談道，高性能功率器件存在多種技術(shù)路線。部分超級充電樁會采用碳化硅等寬禁帶半導(dǎo)體器件，其開關(guān)速度快、導(dǎo)通損耗低、耐高溫，能對大功率充電進(jìn)行高效處理。同時，超級充電樁通常還會采用液冷技術(shù)，對充電槍線、功率模塊進(jìn)行強(qiáng)制冷卻，保證安全并維持高功率輸出。
“大規(guī)模推廣超級充電樁，也將對電動汽車電池的快充性能、安全性和壽命提出更高要求，倒逼電池技術(shù)持續(xù)創(chuàng)新。”王嬌嬌補(bǔ)充說，可以通過對電池的材料、結(jié)構(gòu)設(shè)計、熱管理系統(tǒng)進(jìn)行不斷創(chuàng)新，使電動汽車電池更好地承受超高倍率充電。
