随着新能源汽车补能效率的跨越式提升,兆瓦级超充技术(1MW及以上功率)正成为行业竞争的核心赛道。比亚迪、华为、道通科技、极氪等企业相继推出突破性产品,推动充电效率迈向“分钟级”。然而,超高功率充电桩的普及对核心组件——充电模块提出了更高要求,40kW传统模块的升级势在必行。
兆瓦级超充技术格局:车企与供应商竞逐
01 比亚迪与华为:商乘双线布局
比亚迪推出全球首款全液冷兆瓦闪充终端系统,最大输出1360kW,计划建设超4000座“闪充站”,覆盖乘用车与商用车场景。
华为发布1.5MW超充解决方案,支持2400A电流,15分钟补能300度电,已联合多家商用车企开发30余款4C超充重卡,适配港口、矿山等高频作业场景。
02 极氪与岚图:乘用车领域的技术标杆
极氪V4极充桩单枪峰值功率1300kW,液冷散热与智能功率共享技术实现多车同充无功率焦虑,杭州首个兆瓦站总功率达1440kW。
岚图VP1000超充桩早于比亚迪,于2024年9月推出,峰值功率1000kW,1秒充电续航1.7公里,率先探索乘用车兆瓦补能。
03 道通科技:商用车市场的全球化先锋
面向欧洲千亿级商用车市场,推出MaxiCharger DT1500系统,峰值功率1.44MW,输出电流1500A,已覆盖22国高速公路与物流枢纽,助力欧盟低碳目标。
充电模块升级:从40kW到兆瓦级的技术跨越
功率与电压需求的双重挑战
现状:传统40kW模块需多模块并联(如240kW桩需6个模块),导致设备体积大、效率低。
升级方向:单模块功率需提升至60kW、80kW甚至120kW,电压范围从50V-1000V扩展至1500V以上,以支持兆瓦级输出。
SiC器件与拓扑结构革新
材料升级:采用碳化硅(SiC)MOSFET,优优绿能40kW SiC模块效率超97%,体积更小、散热更优。
电路优化:
主流方案:前级PFC采用VIENNA电路,后级DC/DC采用LLC全桥(如华为三相交错式LLC减少纹波)。
创新设计:英飞源、艾默生使用ZVS移相全桥拓宽电压;单级拓扑架构(转换效率97.5%+)简化结构,降低故障率。
动态LLC与宽电压覆盖
为适配150V-1500V超宽电压,新一代模块引入动态LLC谐振技术,结合宽电压DCDC变换,实现全车型兼容,提升设备通用性。
未来趋势:模块技术驱动行业生态重构
高功率密度与智能化
模块功率密度的提升将缩小充电桩体积(如极氪V4桩占地面积减少61%),结合AI驱动的功率矩阵调度(如道通科技智能功率池),优化电网负荷。
第三代半导体与高频化
基于GaN、SiC的高频开关器件普及,可提升转换效率至98%以上,同时满足耐压需求,降低电损与运营成本。
标准化与成本平衡
当前兆瓦级充电桩成本较高(如液冷枪线成本为风冷的3倍),需通过模块规模化生产与技术迭代降低成本,推动商业化普及。
挑战与展望
尽管兆瓦级超充技术前景广阔,仍需突破多重瓶颈:
· 电网承载:2400A电流对电网冲击显著,需通过微电网构网技术(如华为方案)或虚拟电厂(极氪参与深圳试点)平衡负荷。
· 电池安全:宁德时代等企业强调超充电池需兼顾寿命与安全,避免技术冒进。
· 标准统一:车企与供应商需协同制定协议标准,解决多品牌兼容性问题(如道通科技车桩兼容率达99.5%)。
未来,随着80kW+模块量产与全产业链协同,兆瓦级超充有望在2028年前实现规模化应用,重塑新能源汽车补能生态。