電子發(fā)燒友網(wǎng)報(bào)道（文/李寧遠(yuǎn)）新能源汽車正在加速普及中，通過(guò)使用可再生能源，新能源汽車有望最大程度地減少二氧化碳和粉塵顆粒物的排放。想把新能源汽車和可再生能源連接起來(lái)，就離不開充電連接器。

新能源汽車快充連接挑戰(zhàn)

近幾年我們可以看到整個(gè)行業(yè)都在加快充電基礎(chǔ)設(shè)施的建設(shè)，新能源汽車充電站也如雨后春筍般出現(xiàn)在城市的各個(gè)角落。雖然已經(jīng)足夠方便，但是現(xiàn)在也很難說(shuō)這些充電基礎(chǔ)設(shè)施能夠快速地為汽車充電。民用新能源汽車還好，對(duì)于提供長(zhǎng)途貨運(yùn)或者客運(yùn)服務(wù)的新能源汽車來(lái)說(shuō)，數(shù)個(gè)小時(shí)充電時(shí)間還是有些難以接受的。

目前市面上的新能源汽車快速充電器平均能提供50到200千瓦的功率，可維持一部普通的新能源汽車在一個(gè)小時(shí)內(nèi)行駛320公里左右。數(shù)小時(shí)的充電時(shí)間顯然不夠，業(yè)界正在開發(fā)大功率充電HPC系統(tǒng)，想要實(shí)現(xiàn)在10分鐘或者更短的時(shí)間內(nèi)完成整個(gè)充電過(guò)程，就像燃油車加油一樣快速而方便。和手機(jī)領(lǐng)域的快充趨勢(shì)一樣，新能源汽車對(duì)于大功率充電能力的需求無(wú)疑是強(qiáng)勁的。汽車工程師協(xié)會(huì)SAE、CharIN E.V. 、CHAdeMO等多個(gè)全球協(xié)會(huì)、組織都在推進(jìn)全球新能源汽車的快速充電標(biāo)準(zhǔn)。

在不遠(yuǎn)的將來(lái)，直流超快充電肯定是能實(shí)現(xiàn)的，500kW甚至是1MW功率水平都是可能的。新能源汽車快充的需求很明顯，但是想要安全可靠地實(shí)現(xiàn)卻并不容易。充電相關(guān)的連接技術(shù)必須升級(jí)到能夠處理10倍甚至20倍于當(dāng)前電動(dòng)汽車的電力，匹配快速充電連接的高充電電壓和電流需求。連接插座、連接電纜和開關(guān)/接觸器必須能夠智能地管理此電力傳輸，處理熱量、電弧和安全問(wèn)題。

比如，HPC直流的高充電電流導(dǎo)致所有部件的溫度強(qiáng)烈升高，當(dāng)車輛不移動(dòng)時(shí)因?yàn)闆]有可供冷卻的對(duì)流，溫度會(huì)進(jìn)一步提升。因此，為了便于HPC直流充電，從充電站到汽車電池的完整電氣系統(tǒng)需要進(jìn)行電和熱重新設(shè)計(jì)。否則電流越高，在不過(guò)熱的情況下以同樣的電壓水平供電所需的電纜橫截面就越大。對(duì)于連接器廠商來(lái)說(shuō)，新的熱建模、新的仿真技術(shù)、新的材料、新的冷卻技術(shù)、新的電源管理技術(shù)等等都是需要很長(zhǎng)時(shí)間去摸索的。

快充連接器與技術(shù)

幾乎所有新型電動(dòng)汽車設(shè)計(jì)都依靠快速充電來(lái)完善補(bǔ)充傳統(tǒng)的充電技術(shù)，這是實(shí)現(xiàn)突破的根基。我們可以看一下目前一些連接器廠商已經(jīng)推出的快充、超級(jí)快充連接器與相關(guān)技術(shù)。

HARTING COMBO DC快充連接器

作為寶馬和大眾集團(tuán)的1級(jí)供應(yīng)商，HARTING的COMBO系列用于連接快速充電站的組合2型充電，目前充電功率最高200kW（200 A / 1000V）。

整個(gè)連接器無(wú)熱表面，熱管理十分出色，而且電纜橫截面也非常小，提供了足夠小的接觸電阻。COMBO使用薄片“郁金香”形電插頭，在數(shù)千次插拔后也能確保充電效果，接觸材料上選擇了具有卓越電流和電壓特性的材料確保導(dǎo)電性能，外殼上玻璃纖維增強(qiáng)塑料既減輕了重量又保證了耐用性。據(jù)悉HARTING也在布局液冷技術(shù)，結(jié)合DC快充實(shí)現(xiàn)更高的充電功率。

史陶比爾QCC連接器

史陶比爾的高功率充電系統(tǒng)QCC自動(dòng)充電連接，僅需充電二十分鐘，即可連續(xù)作業(yè)四到五小時(shí)。QCC能實(shí)現(xiàn)高功率傳輸，確保鋰離子電池和超級(jí)電容等儲(chǔ)能設(shè)備的快速充電。QCC采用全封閉設(shè)計(jì)，插合及未插合情況下均能提供防水、防觸摸保護(hù)，可承受高達(dá)1500V、670A的持續(xù)電流，1440A的短時(shí)電流。

TE快速充電連接器

TE的快速充電產(chǎn)品組合相當(dāng)豐富，也是特斯拉快充連接器件的供應(yīng)商。TE的快充充電插座集成傳感和驅(qū)動(dòng)，在實(shí)現(xiàn)智能充電控制的同時(shí)，提供安全可靠的觸摸安全操作和充電狀態(tài)反饋。這些連接件還可以擴(kuò)展，順應(yīng)車輛內(nèi)多種多樣的客戶電氣/電子架構(gòu)，從離散的點(diǎn)對(duì)點(diǎn)操作到通過(guò)分布式智能控制等等。
TE正在開發(fā)高壓、物理兼容的電池模塊觸點(diǎn)和連接接口，以便能夠擴(kuò)展充電電池組。這些互連件堅(jiān)固耐用，集成電流、電壓和溫度感應(yīng)，能夠智能控制電池管理（充電狀態(tài)和健康狀態(tài)）。TE 1MW＋的液冷超級(jí)快充連接也在布局中。

永貴超級(jí)快充連接

四川永貴則是國(guó)內(nèi)超級(jí)快充的頭部廠商，走的是液冷技術(shù)路線。液冷超充在相同充電電流的工況下，可以大幅減少導(dǎo)體的資源用量，同時(shí)還可顯著減低易發(fā)熱部位的溫升，技術(shù)壁壘高。永貴電器表示，受新能源汽車行業(yè)高速發(fā)展的影響，公司得以積極爭(zhēng)取新客戶新項(xiàng)目，新能源汽車連接器、充電槍等拳頭產(chǎn)品出貨量不斷提升，能實(shí)現(xiàn)最大電流600A、額定電壓1000V的汽車充電。

目前永貴的液冷快充產(chǎn)品已經(jīng)實(shí)現(xiàn)商業(yè)化量產(chǎn)，客戶包括吉利、華為、理想等。

日豐股份超級(jí)充電系統(tǒng)

據(jù)日豐股份官方披露，其子公司上海艾姆倍新能源科技有限公司研發(fā)超級(jí)液冷大功率充電槍及超級(jí)充電系統(tǒng)目前已經(jīng)完成核心技術(shù)開發(fā)及相關(guān)驗(yàn)證。根據(jù)網(wǎng)上相關(guān)資料，其充電功率非常高，充電電流能到600A。

日豐股份在2022年5月13日的業(yè)績(jī)說(shuō)明會(huì)中表示公司研發(fā)的超級(jí)液冷大功率充電系統(tǒng)是原創(chuàng)產(chǎn)品，電流最大可到1000A。

可以看到，國(guó)內(nèi)廠商在快充連接這條路上競(jìng)爭(zhēng)力十足。根據(jù)中信證券預(yù)測(cè)，到2025年國(guó)內(nèi)充電槍市場(chǎng)規(guī)模將超過(guò)40億元，其中液冷直流槍占比超25%，單價(jià)約3000-4000元。在產(chǎn)業(yè)變革和國(guó)內(nèi)智能汽車品牌領(lǐng)先的推動(dòng)下，國(guó)產(chǎn)快充連接器廠商有望憑借技術(shù)突破、快速響應(yīng)以及成本優(yōu)勢(shì)，抓住機(jī)遇做到全球領(lǐng)先。

寫在最后

新能源汽車快速充電的功率升級(jí)正在如火如荼地進(jìn)行，特斯拉、國(guó)內(nèi)造車新勢(shì)力等都在加速全國(guó)超充站布局。隨著充電功率的上升，為了使現(xiàn)有的直流快充連接器能支持更高的功率水平而不過(guò)熱，連接器廠商紛紛在熱建模、仿真技術(shù)、材料、冷卻技術(shù)上開始創(chuàng)新與突破。新能源汽車何時(shí)能將充電時(shí)間縮短至10分鐘甚至更低，還是很值得期待的。