最新數(shù)據(jù)顯示，我國(guó)新能源車樁比約為2.42:1。表面上看，國(guó)內(nèi)車樁比已走在世界前列，然而新能源車主吐槽的聲音仍不絕于耳。

一方面，是近年來(lái)新能源汽車加速發(fā)展，催生了龐大的充電需求。另一方面。據(jù)中國(guó)電動(dòng)充電聯(lián)盟數(shù)據(jù)顯示，99.3%的公用樁用戶會(huì)首選快充，而公共充電樁中快充占比僅為四成，與用戶實(shí)際需求不匹配。有消費(fèi)者反映，傳統(tǒng)慢充需要充電十幾個(gè)小時(shí)，使得車主大多去尋求快充，實(shí)際上許多充電樁都成了擺設(shè)，遍地“僵尸樁”。因此實(shí)際利用率并沒有達(dá)到真正的2.42:1。

在國(guó)家大力發(fā)展新能源汽車的背景下，充電樁也被納入“新基建”，面對(duì)不斷增長(zhǎng)的充電需求，更高功率的超充技術(shù)應(yīng)運(yùn)而生。如比亞迪、廣汽埃安、小鵬汽車、吉利等車企都已布局800V高壓快充。

然而，超充技術(shù)的發(fā)展，隨之而來(lái)的還有巨大的建設(shè)成本。

圖源：包圖網(wǎng)

超充建設(shè)成本水漲船高 控制成本成難題

當(dāng)前，超級(jí)充電樁主要以30kw的充電模塊為基礎(chǔ)，逐步疊加。如120kw超級(jí)充電樁由4個(gè)30kw的充電模塊組成，240kw的超級(jí)充電樁由8個(gè)30kw的充電模塊組成。假設(shè)充電技術(shù)不發(fā)生重大突破，超充仍通過(guò)堆疊充電模塊的方式提高功率，那么隨著對(duì)充電樁功率需求的提升，未來(lái)超級(jí)充電樁所需的充電模塊數(shù)量會(huì)越來(lái)越多，將導(dǎo)致超級(jí)充電樁的體積會(huì)越來(lái)越大，且材料成本和建設(shè)成本會(huì)越來(lái)越高。

充電模塊在充電樁中的成本占比最高。以充電模塊為例，嗶哥嗶特產(chǎn)業(yè)室調(diào)研，目前市面上30kw的充電樁充電模塊的價(jià)格超3000元。則普通30kw快充的充電樁在充電模塊上的成本就已超3000元，120kw的超充在充電模塊上的成本就要12000多元。

正因超充的建設(shè)成本對(duì)比普通快充的成本成倍增長(zhǎng)，這迫使企業(yè)不得不思考：如何在發(fā)展超充的同時(shí)，又能控制成本?

分體式充電樁在快充上的應(yīng)用

在研究如何控制超充成本問(wèn)題時(shí)，記者發(fā)現(xiàn)在快充領(lǐng)域出現(xiàn)了分體式快充充電樁的形式，能夠有效降低快充的建設(shè)成本。

所謂分體式充電樁，其實(shí)是相對(duì)一體式充電樁而言。一體式充電樁，即所有充電樁的構(gòu)成單元是一體的。分體式充電樁又可稱為群充充電系統(tǒng)，或柔性充電堆，由分體式直流充電機(jī)和直流充電終端構(gòu)成。由于分體式充電樁將充電輸出與直流功率單元分開設(shè)計(jì)，所以每個(gè)直流功率單元配置充電槍數(shù)量可以增加到6槍，8槍，甚至12槍等等，從而實(shí)現(xiàn)群充的效果。

記者了解到，市面上特來(lái)電、星星充電等企業(yè)已推出了針對(duì)快充的分體式充電樁。

特來(lái)電一項(xiàng)目經(jīng)理張先生向記者介紹，特來(lái)電在一體式充電樁與分體式充電樁領(lǐng)域均有所涉及。記者梳理了特來(lái)電當(dāng)下熱門的幾款分體式直流充電機(jī)：

從公布的分體式直流充電機(jī)產(chǎn)品參數(shù)來(lái)看，分體式充電樁主要應(yīng)用于有大功率直流快充需求的充電站，且往往會(huì)配置多個(gè)充電終端，滿足同一時(shí)間段更多新能源車主充電的需求。值得一提的是，這其中TZKX系列分體式直流充電機(jī)更是使用了智能群充系統(tǒng)，實(shí)現(xiàn)充電過(guò)程防護(hù)的同時(shí)，動(dòng)態(tài)調(diào)整充電策略，功率自動(dòng)分配。

萬(wàn)幫數(shù)字能源(星星充電)也已涉足分體式充電樁領(lǐng)域。官網(wǎng)顯示，旗下一款180kW直流分體式充電樁，是根據(jù)電動(dòng)車輛設(shè)備充電需求，采用國(guó)際先進(jìn)的軟開關(guān)技術(shù)，專業(yè)設(shè)計(jì)生產(chǎn)的鋰動(dòng)力電池充電機(jī)產(chǎn)品。帶CAN通信接口，與電池管理系統(tǒng)BMS和星星充電后臺(tái)監(jiān)控系統(tǒng)實(shí)時(shí)通信，對(duì)鋰動(dòng)力電池的充電進(jìn)行優(yōu)化和可靠的保護(hù)，搭配360kW整流柜。

分體式充電樁會(huì)成為超充未來(lái)建設(shè)新選擇?

既然分體式充電樁已經(jīng)能在快充上得以應(yīng)用，那么，分體式充電樁是否也能成為超充未來(lái)建設(shè)的一種新選擇?

或許我們能先從分體式充電樁在快充應(yīng)用上的優(yōu)勢(shì)，一窺未來(lái)超充分體式充電樁建設(shè)的可能性。

(1).分體式充電樁終端樁體體積縮小

觀研報(bào)告網(wǎng)數(shù)據(jù)顯示，充電模塊在快充樁中的成本比為42%，是建設(shè)快充時(shí)最主要的材料成本。而分體式充電樁將充電模塊統(tǒng)一放在直流充電機(jī)中，不僅使得終端樁體本身建設(shè)成本降低，樁體的用地成本也有所降低，整個(gè)運(yùn)營(yíng)成本得以下降。

以特來(lái)電的直流單樁和分體式直流終端為例，其一臺(tái)15-120kw的一體式直流單樁的尺寸普遍為700*500*1700mm;而應(yīng)用于群充類充電設(shè)備使用的分體式充電樁終端尺寸在350*330*1200mm左右，體積將近一體式直流單樁的1/4，大大縮小了樁體體積，從而降低運(yùn)營(yíng)商的材料成本。這表示，普通快充采用分體式充電樁能有效縮小體積，減少成本。

而超充的樁體體積比一般快充的體積更大，因此所需的材料成本會(huì)更多。若能采用分體式充電樁的形式，便也能大幅的縮小超充樁體體積，控制成本。

(2).超高功率輸出滿足新需求

分體式充電樁擁有比一體式充電樁更高輸出功率的能力，實(shí)現(xiàn)超高功率輸出。如4臺(tái)120kw一體式充電樁，最高輸出功率為120kw，而480kw一拖八的分體式充電樁，單槍輸出功率可能有240kw甚至更高。

超充未來(lái)的發(fā)展趨勢(shì)便是更高功率，而分體式充電樁更高的輸出功率能力，正與超充未來(lái)的發(fā)展趨勢(shì)不謀而合。

(3). 智能分配功率 提高充電樁利用率

充電樁建設(shè)投入成本大，回報(bào)周期長(zhǎng)。目前，充電樁運(yùn)營(yíng)商普遍將收取新能源車主的充電服務(wù)費(fèi)作為主要盈利模式。據(jù)中信證券測(cè)算，包括設(shè)備和安裝成本在內(nèi)，投資一個(gè)50kW直流充電樁的初始投資成本約為6萬(wàn)元。按市場(chǎng)行情，假設(shè)充電樁平均利用率8%，也就是按每天充兩小時(shí)電收費(fèi)，0.5元/kWh，單個(gè)充電樁的靜態(tài)投資回收期約為8年。對(duì)于投資建設(shè)成本更大的超充而言，投資回收期將會(huì)更長(zhǎng)。

因此，如何提高充電樁(超充)利用率，縮短回報(bào)周期，成為運(yùn)營(yíng)商們重點(diǎn)考慮的問(wèn)題。分體式充電樁可同時(shí)設(shè)置超充和快慢充的設(shè)備，實(shí)現(xiàn)動(dòng)態(tài)分配充電功率，滿足不同車主的功率需求，大大提高了充電樁(超充)利用率，縮短投資回收期。

分體式充電樁這三大優(yōu)勢(shì)，使得分體式充電樁在快充上得以應(yīng)用。值得一提的是，如今國(guó)內(nèi)也已出現(xiàn)了分體式超充充電樁的嘗試，如在江門、成都等地都已建設(shè)了480kw分體式超級(jí)充電樁充電站。

對(duì)電感變壓器的影響

超充技術(shù)的發(fā)展，離不開電感變壓器。據(jù)第一電動(dòng)網(wǎng)數(shù)據(jù)顯示，電感變壓器在充電模塊中成本占比25%，僅次于功率器件。電感變壓器在充電樁中主要以AC共模電感、PFC電感、諧振電感、主變壓器等形式存在，主要起到功率因數(shù)校正、電壓變換、安全隔離、消除EMI等作用。

而就性能來(lái)看，巨灣技研充電事業(yè)部高級(jí)總經(jīng)理彭文科表示，為適應(yīng)超充大功率需求，電感變壓器要往大功率、模塊化方向發(fā)展。他指出，電感變壓器單模塊的功率需要不斷快速向上突破，這就需要電感變壓器企業(yè)重新選型，推出更高功率的電感變壓器。此外，功率的提升需要更多電感變壓器的疊加，為盡可能縮小體積，電感變壓器還需要往模塊化的方向發(fā)展。

銘普光磁針對(duì)這一需求，已有一些磁集成的大功率高頻電感變壓器在開發(fā)與應(yīng)用。在超充客戶量產(chǎn)需求來(lái)到之前，已規(guī)劃一批大功率磁性元器件的開發(fā)、測(cè)試、可靠性試驗(yàn)，以及功能、體積改善等工作。

京泉華副總經(jīng)理張文舉則表示，京泉華的多款電感變壓器在充電樁領(lǐng)域都有較大的供應(yīng)量，且已應(yīng)用在國(guó)內(nèi)外超充的方案上。未來(lái)，充電樁還會(huì)往更高功率發(fā)展，采取分體式充電樁或者說(shuō)柔性充電堆的模式，有效控制成本。

此外，記者了解到，普晶、雅瑪西、云路、大忠電子、嘉龍海杰、創(chuàng)世富爾、郡嘉、德維斯等電感變壓器企業(yè)也已逐漸在超充領(lǐng)域發(fā)力。

若未來(lái)超充以分體式充電樁的形式來(lái)建設(shè)，這就表示原本超充中的充電模塊將主要集中在充電機(jī)，這一模式的轉(zhuǎn)變或需要電感變壓器在功率、磁集成等方面做出一定的改變。

分體式超充充電樁的局限性

雖然說(shuō)，分體式充電樁有其獨(dú)特的優(yōu)勢(shì)，能為超充未來(lái)建設(shè)提供出新方案。但要注意的是，當(dāng)前發(fā)展分體式超充充電樁仍有其局限性。

從技術(shù)層面來(lái)說(shuō)，多個(gè)充電終端共用一臺(tái)充電機(jī)，若充電機(jī)發(fā)生故障，則會(huì)影響所有的充電終端，致使其無(wú)法正常工作。而在實(shí)際應(yīng)用中，因?yàn)榉煮w式充電樁中會(huì)將充電模塊集中在充電機(jī)上，因此充電機(jī)的建設(shè)需要有更大的場(chǎng)地及相應(yīng)的電路升級(jí)，這對(duì)一般企業(yè)而言，都是極大的建設(shè)成本。

嗶哥嗶特產(chǎn)業(yè)研究室推測(cè)，未來(lái)加油站或?qū)⒊蔀榉煮w式超充充電樁的主要建設(shè)地。如今我國(guó)海南省已明確在2030年全面禁止燃油車。在傳統(tǒng)車企方面，比亞迪宣布停售燃油車之后，長(zhǎng)城、長(zhǎng)安等企業(yè)也表示會(huì)在2030年停售燃油車。停售燃油車已成為全球趨勢(shì)，因此原有的加油站或能依托優(yōu)勢(shì)資源，將加油站改造升級(jí)成充電站。在這個(gè)行業(yè)轉(zhuǎn)型進(jìn)程中，中石油、中石化、中海油等能源巨頭，因有足夠的規(guī)模效應(yīng)，會(huì)在建設(shè)成本上擁有較大的優(yōu)勢(shì)。

未來(lái)，超充建設(shè)的突破方向究竟在哪?或許只能等待時(shí)間為我們書寫答案。

而目前，超充技術(shù)發(fā)展趨勢(shì)是行業(yè)人士當(dāng)下更為迫切想了解的問(wèn)題。3月24日，2023’中國(guó)電子熱點(diǎn)解決方案創(chuàng)新峰會(huì)正式開啟，其中設(shè)有新能源汽車超充技術(shù)分論壇。屆時(shí)，會(huì)有多位浙江大學(xué)的教授，還有來(lái)自半導(dǎo)體、磁性材料行業(yè)的頭部企業(yè)代表為現(xiàn)場(chǎng)觀眾闡述新能源汽車超充技術(shù)，敬請(qǐng)期待!