从直流桩的发展趋势看充电模块的未来

充电桩细分下的产业众多，但充电桩的核心依然是电源模块，充电桩会随着新能源汽车的快速发展而实现跨越式增长。

一、目前市场中直流桩与车的发展现状

充电桩从早期如十年前比亚迪所用的单枪、10KW、85%转换效率的电源模块、单枪充电桩，发展到今天的随处可见的双枪、120KW、95%转换效率的电源模块的充电桩，模块功率及效率都得到了大幅度提升。

但是这还不够，目前充电桩仍有很多不完善的地方

1．使用率比较低

2．故障率居高不下   

3．升级换代速度较慢

4．体积问题，不满足于一些特殊场合应用 

5．功耗问题，在实际使用中，效率差1%，使用中可能差了1度电，电费方面可能差了一块钱。 

市场中电动汽车充电情况

表  常见纯电动汽车充电情况

品牌	类型	电池容量 (kwh)	续航里程(km)	百里能耗(kWh)	快充倍率
荣威E50	纯电动	22.4	220	9.47	30kW(约1C)
北汽EV150/200	纯电动	25.6/30.4	150/200	17.07/15.2	30kW(约1C)
长安逸动EV	纯电动	26	160	16.25	30kW(约1C)
江淮Iev5	纯电动	23	200	11.5	30kW(约1C)
启辰晨风	纯电动	24	175	13.71	30kW(约1C)
腾势	纯电动	47.5	335	14.2	50kW(约1C)
比亚迪E6	纯电动	63	316	19.94	40kW(约0.6C)
特斯拉S	纯电动	85/90	500	17	120kW(约1.5C)

可以看到，目前常见的电动汽车的续航里程很短，快充倍率只有1C，普遍在30KW、40KW或50KW，基本没有超过60KW的，这也就是近几年为什么充电桩电源模块功率大多以60KW为主，包括国网招标的同样如此。

 

二、从未来新能源汽车的要求来看充电桩的发展趋势

在伴随着一个最新的新能源客车补贴方案的推出，我们可以预见到未来3-5年内，国内主流电动汽车需要具备的性能。

从调整系数上来看，电动汽车电池性能有所上升，随着电池技术的不断提升，对于直流快充的充电配比也会从现在的1C-6C提高到以3C开始到10C的速度。

对于3-5年内主流电动汽车性能要求应该达到以下几方面：

1、电池容量：20~50kWh

2、续航里程：200~500km 

3、百公里耗电：10~15kWh 

4、充电倍率：3~10C 

如果按照这个性能要求，40KW充电桩要做到3C的话要120KW。

因此，我们可以得出一个结论：60~90kW的直流桩即将被市场淘汰，因为这一类充电桩已经不适应未来电动汽车的发展趋势。

  在未来，要同时满足400公里续航里程及短时间充电的话，对于充电桩的充电功率要求很高，如果控制充电时间在10分钟左右，需要350KW，但是350KW不可能一

蹴而就，因此，我们预测，150~240kW的直流输出是未来2~3年的趋势。

综上所述，在未来，充电桩应该具备以下特点：

1. 150~350kW输出功率 

2. 率、低待机功耗

3. 功率密度高，产品体积小

4. 系统可靠性高，稳定性更好

5. 配置2-3年不落伍，有可升级性

6. 产品部署成本低，使用率高

我们需要发展功率单元集中，输出端灵活配置的集中分布式直流桩系统。

 

三、未来的充电桩需要怎样的模块

为了跟上电动汽车的发展速度，满足上述所说的集中分布式直流桩系统，对电源模块的性能要求将更多更严格。主要包含以下四种：

1. 输出功率

在未来，由于电动汽车对充电时间与功率的要求，当充电桩需要做到150KW甚至更大， 7.5KW及15KW的模块可能就会慢慢从这个舞台上淡出，在未来， 30KW模块会成为主流，大功率模块带来的好处有并机少，充电桩可靠性更高。

2. 功率密度

在未来，直流桩为了满足不同场景充电的需求，体积是一个比较重要的问题。对于模块来说，我们要尽可能做出超高功率密度的模块，这样可以使体积更紧凑，节省占地。

要提高功率密度，选用直流桩专用大功率快恢复二极管和碳化硅二极管，已经成为国内主流厂商的选择。目前，济南晶恒是国内第一家开始研发生产工业级二极管的厂商。已经在帮助客户提高电源模块效率，提高功率密度上发挥了重要作用。

 

3. 柔性分配

为了提高利用率，我们提倡一桩多充，一机多桩。这样可以按需布桩，节省时间与成本。

以柔性分配120KW充电桩为例，左枪分配30KW，右枪同样可以分配到90KW，满足不同来充电车辆的需求，提高利用率。

 

4. 运维成本

提高模块的转换效率，可以节约用电，降低运维成本。

    未来的时间里，电动汽车的发展速度势必非常迅猛，充电桩的发展要跟上电动汽车发展的脚步，从充电时间到充电效率，必须快速发展，才能推动整个产业的良性发展。