充电桩八个基本趋势&核心器件更迭需求
“拓展5G应用、建设充电桩、推广新能源汽车……”今年“两会”的报告中，不像以往有那么多关于汽车未来发展的描述，但《政府工作报告》首次明确将充电桩列入“新基建”范围。伴随着“新基建”投资方向的确定，充电桩又一次站在了风口上。
“充电基础设施不足，影响新能源汽车快速推进速度。”中电联标准化管理中心主任、中电联电动汽车与储能分会副会长刘永东认为，5G、充电桩等正是我国智能汽车和新能源汽车创新发展的重要基础，足以看出政府支持汽车产业的力度和决心。
布局新基建 充电桩首当其冲
2020年《政府工作报告》中提到要扩大有效投资，中央将在预算内投资安排6000亿元，重点支持既促消费惠民又调结构增后劲的“两新一重”建设，其中第一新的“加强新型基础设施建设”中，明确包括“建设充电桩，推广新能源汽车”。
伴随着“新基建”投资方向的确定，这让“过气明星”充电桩再次成了“网红”，又一次站在了风口上。
不过，与十年前传统充电桩建设不同，“新基建”即“新型基础设施建设”，侧重于科技驱动基础设施建设，推动传统产业向网络、数字、智能化发展。星星充电相关负责人认为，“此次新基建赋予充电桩‘新’的含义，未来的充电桩将进化成互联互通的充电网”。专业人士也强调，新能源充电桩不是“传统”基建，而是“融合基础设施”所囊括的“智能交通基础设施和智慧能源基础设施”的重要一环。
据了解，从2009年就开始兴起的充电桩，在历经了十年的发展之后，截至2019年我国充电基础设施累计数量已达128.7万台，全国充电运营企业所运营充电桩的数量超过1万台的有8家，占总量的88.9%，记者了解到，目前充电桩在硬件上基本实现了互通互用，但上述充电桩的打通数据共享仍未实现。
充电设施的发展趋势
目前新能源汽车市场对快充技术有切实需求，主流电动车的续航里程已经升级到400公里起步，500、600甚至700公里层出不穷的地步。目前电动汽车的电池容量从400公里的50-55KWh起步，形成了60-65kwh
500公里、70-75kwh
600公里和85kwh的700公里以上。以50kwh而言，把充电时间压缩到半小时，至少需要100KW的充电功率；而更大的充电电池，对应的充电功率要求150kW-200kW以上。
所以目前新能源车主的用车生活中，真正构成充电速度瓶颈的另一大关键因素，其实是充电桩的瓶颈。充电桩的输出功率，直接限制电动车的充电速度，高功率的公共快充桩，尤为重要。在超高功率的快充桩建设上，由于整体投入有限，国外的超快充的设施设计走得非常超前。戴姆勒、大众、福特、宝马等汽车巨头组建的欧洲快速充电联盟Ionity，宣布首个350KW快速充电站已启用。
从总体来看，面向2025年的充电基础设施有八个基本的趋势：
趋势一：充电接近加油体验 现在到在未来的几年之内，乘用车充电电压将从500V升级到800V，单枪充电功率从60KW要支持到350KW，充满电的时间会从1个小时左右缩短到10到15分钟，接近燃油车的加油体验。
趋势二：充电设施有更好的可用度 充电基础设施要有更高的可用度，具备“高可靠”、“高质量”的特性，要能够适应高温潮湿、盐雾、粉尘等复杂和恶劣的运行环境，核心部件比如充电枪、充电模块等产品质量要高。
趋势三：更节能更绿色
到2025年，中国将有3000万台电动车，年充电量超过2500亿度，效率如果提升3个百分点，将节省85亿度电。充电基础设施变得更节能更绿色，固态变压器、新拓扑新器件、新算法的新技术导入，在电站设计上要能够支持光伏、储能的本地接入和综合调度。
趋势四：核心部件标准化 就充电模块来讲，各个厂家的型号、尺寸都不一样，不能互相替换和兼容。在常用、易损、核心部件上一定要持续推进“标准化”的工作，做到“标准化、可替换、可演进”。
充电基础设施将变得无处不在，商场、办公区、居民区附近都将有充电基础设施的覆盖，所以一定要“环境友好”。“低噪音”，比如要做到不高于空调室外机的噪音水平。“低电磁辐射”，减少对电气设备、特别是对人体的影响。“电网友好”，充电要减少对电网的不良影响。
趋势六：设施智能化 物联网、大数据、云计算、人工智能等技术将改变充电基础设施在“充电体验、运行维护、网络协同”等方面的体验，实现“充电体验安全快捷、充电设施安全高效和无人值守、充电网络智能调度”。
趋势七：更严格的安全可信与隐私保护 充电基础设施是用电设备，也是网络设备，还直接受电网的调度和管理，高可靠性，高设备安全性，高网络安全性，高可用性，高韧性，同时要实施严格的隐私保护。
趋势八：充电基础设施是多网融合的节点，能源互联网的入口 充电基础设施就会成为“能源互联网”的一个关键入口，充分发挥充电基础设施在整个电力基础设施投资以及互联网基础设施上的融合地位，将各种新技术、新模式落地，实现真正的“绿色能源社会”。
随着这一轮新基建的充电桩投资和电动汽车的普及，充电这项事业里面是围绕着大功率充电进行的。其中快充基础设施核心是直流快充充电桩，而充电模块是充电桩之心，是公共充电基础设施的核心。直流充电模块是充电桩的核心，是构建高功率充电基础设施的核心部分，在这个里面很重要的需求是：
1）产品生命周期问题：当前的充电桩电压功率不满足未来电动车的长期演进，未来需要同时具备高电流和高电压两种特性，以兼容商用车和乘用车的充电需求。如果不满足未来的发展而大量采购硬件，会导致新基建充电桩的投资不确定性升高，出现产品生命周期比较短的问题。
2）满足电压和功率需求的成本：随着充电设备技术发展成熟和规模扩大，直流快充模块的最低生产价格也不断降低，2019 年直流快充模块成本价格最低降至0.4元/W。而随着快充功率的提升，整个成本还需要进一步下降。在这个过程中，直流快充模块规格的切换是重要的因素。
3）效率: 对于快充的充电运营市场，是一个重资产的行业，想要提升整体的盈利很重要的是降低成本，电费在建站后的运营过程中，是占整个支出比例最大的，所以对于不同的车辆的需求，对充电模块实际效率提出了很高的要求。
4）功率密度：功率密度的需求，实际上是需要把新一代的直流充电模块放在之前的模块空间下面，这样可以向前兼容，把之前老的型号可以快速升级。
5）开关电源的噪音：随着充电桩的普及，充电桩也会对周边环境产生声音上的污染，所以这方面也是需要控制的。
6）维护和软件管理：目前直流快充模块的故障是充电桩损坏的较大的要素，所以能够有效的故障诊断之后进行维护是非常重要的，并联模块的好处是可以调度和降额使用。异常维护的不及时，会导致整体充电体验差，影响客户满意度。
资料来源及致谢
信息时报
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