近日，華為推出全球首個百兆瓦級重卡超充站，實現(xiàn)了業(yè)界首個全液冷架構下2400A的持續(xù)大功率輸出，充電效率達到傳統(tǒng)方案的4倍。
該超充方案匹配“3.5C”超充電池，僅需15分鐘即可為搭載400度電的重卡補充80%電量，真正實現(xiàn)“充電5分鐘，行駛百公里”的高效體驗。
除了充電端的突破，華為還通過“智能光伏+構網(wǎng)型儲能”構建起“源網(wǎng)荷儲”一體化微電網(wǎng)系統(tǒng)。
該系統(tǒng)既可獨立于電網(wǎng)運行，降低對公共電網(wǎng)的負荷依賴，又能以虛擬電廠（VPP）形式參與電網(wǎng)調峰，實現(xiàn)電力的峰谷差價套利，進一步提升超充站的整體經濟收益。
這也意味著，超充不再是單一的補能設施，超充正演進為“車—樁—網(wǎng)”協(xié)同互動的智慧能源節(jié)點。
01 多方入局超充，超充網(wǎng)絡建設加速
得益于超充技術的可行性與超充商業(yè)模式的清晰，今年以來，充電模塊運營商、設備企業(yè)及整車廠商紛紛加速超充領域布局，兆瓦級超充網(wǎng)絡正在全國多省市迅速落地。
據(jù)不完全統(tǒng)計，2024年上半年，華為、星星充電、特來電、永聯(lián)科技、盛宏股份等企業(yè)相繼推出重卡專用超充產品，上海、東莞、重慶等城市也積極加入重卡超充基建網(wǎng)絡的建設中。
兆瓦級超充網(wǎng)絡的快速發(fā)展，離不開國產大功率充電模塊技術的成熟與突破。
在國內市場，一批技術領先的充電模塊企業(yè)構成了這一領域的中堅力量。專業(yè)充電模塊電源制造商，如英可瑞和盛弘股份，專注于為整機廠商提供核心功率單元。
它們推出的30kW及40kW高密度充電模塊已成為市場主流。這些充電模塊普遍采用第三代半導體碳化硅技術，實現(xiàn)了超過96%的峰值效率，這不僅意味著更低的能量損耗，也直接減輕了系統(tǒng)的散熱壓力。
同時，其IP67的防護等級和全灌膠工藝確保了充電模塊在戶外惡劣環(huán)境下仍能穩(wěn)定可靠地長期運行。
30kW液冷汽車充電模塊 圖/英可瑞
另一家充電模塊代表企業(yè)優(yōu)優(yōu)綠能則以其數(shù)字化控制的充電模塊產品著稱，通過智能化的管理策略優(yōu)化全負載區(qū)間的效率，并積極獲得全球認證，助力中國超充基礎設施走向世界。
除了獨立的專業(yè)供應商，采用垂直整合模式的超充整機巨頭也深刻影響著產業(yè)格局。華為數(shù)字能源將其在數(shù)字與電力電子領域的技術積累發(fā)揮得淋漓盡致，其自研的HiCharger充電模塊最大的特色在于創(chuàng)新性地引入了全液冷技術。
40kW充電模塊 圖/華為
該技術不僅應用于充電槍線，更深入至充電模塊內部，使得散熱能力極大提升，保證了充電模塊在高溫、高負荷下的持續(xù)大功率輸出能力，并顯著降低了運行噪音。
而國內主要的充電模塊運營商，如特來電和星星充電，基于其海量的實際運營數(shù)據(jù)和對場景的深度理解，也紛紛投入自研充電模塊的開發(fā)。
它們的充電模塊產品與自身強大的充電堆系統(tǒng)和云平臺深度耦合，在頻繁啟停、大功率連續(xù)運行等苛刻工況下進行了特殊優(yōu)化，旨在追求充電模塊全生命周期的綜合成本最優(yōu)與運營效率最高。
縱觀這些國產充電模塊電源，幾個關鍵的技術指標定義了其核心競爭力：
充電模塊功率等級正從30kW向40kW乃至更高邁進；充電模塊效率的每一個百分點提升都關乎巨大的運營成本；充電模塊的功率密度直接決定了超充樁的體積與占地面積；而液冷等先進散熱技術的應用，正成為下一代超充技術演進的重要方向。
02 從材料到工藝，電感變壓器面臨何種難題
在充電模塊電源向著更高功率、更高效率、更大密度和液冷散熱演進的過程中，充電模塊內部的電感變壓器正面臨著前所未有的嚴峻挑戰(zhàn)。
功率密度方面，目前充電模塊功率密度可以達到60W/in³，并且向100W/in³邁進。功率密度的提高要求電感變壓器必須在更小的體積內承擔更強的電磁應力，這就對磁芯材料提出了苛刻要求：
必須采用具有更高飽和磁通密度的新型合金，如納米晶、非晶或先進軟磁復合材料。這些材料能在微小尺寸下承受極強的磁化力而不飽和，成為實現(xiàn)小型大功率設計的基石。
納米晶磁芯 圖/佳友
同時，繞組需要承受更大的電流，其絕緣材料和工藝必須提供極高的可靠性，防止在高熱和高應力的雙重作用下發(fā)生擊穿。
效率方面，對效率的極致追求，則將焦點轉向了嚴格的損耗控制。變壓器、電感器的鐵損和銅損是系統(tǒng)總損耗的主要來源。
充電模塊為提升功率密度而走向高頻化，特別是采用第三代半導體材料后，開關頻率可達100kHz，傳統(tǒng)鐵氧體材料的損耗會急劇增加，變得難以接受。
與此同時，為對抗高頻下的趨膚效應和鄰近效應，傳統(tǒng)繞組被利茲線或平面化的PCB繞組所取代，通過優(yōu)化電流分布來顯著降低銅損。
液冷散熱方面，液冷技術的應用要求變壓器、電感器的設計思維從“電設計”全面轉向“電-熱協(xié)同設計”。
充電模塊元器件的底部需要為與冷板接觸而優(yōu)化，追求極低的熱阻。更為關鍵的是，高導熱率的環(huán)氧樹脂或硅膠被用于對電感變壓器進行整體灌封。
這一工藝不僅能將充電模塊內部熱點的熱量快速導向外殼，再通過液冷系統(tǒng)帶走，還同時增強了元件的機械強度、絕緣性和環(huán)境防護能力。材料的兼容性與長期穩(wěn)定性成為了充電模塊必須考量的因素。
03 華東電子峰會將帶來一站式解決方案
面對這些嚴峻的技術挑戰(zhàn)，行業(yè)將如何破局？新材料與新設計的解決方案路在何方？
將于11月14號召開的2025’第七屆中國數(shù)字電源關鍵元器件應用創(chuàng)新峰會（華東站）將聚焦于此，邀請充電樁產業(yè)鏈各方的權威專家，共同分享與探討最新的解決方案與發(fā)展趨勢。
峰會將設置四大分會場，涵蓋光儲充一體化關鍵元器件技術創(chuàng)新研討會、800V超充與三代半技術研討會論壇、AI服務器電源與大功率電源技術研討會和鋰電BMS技術創(chuàng)新研討會。
四大論壇全方位覆蓋數(shù)字電源及關聯(lián)領域的創(chuàng)新方向，助力參會企業(yè)把握不同場景下的技術趨勢與市場機會。
其中，800V超充與三代半技術研討會論壇的議題與兆瓦超充模塊電源領域電感變壓器存在的技術痛點高度契合。
研討會將聚焦“充電模塊功率提升”、“超充樁熱管理方案”、“電源磁集成技術”等熱門議題，邀請這些領域的權威專家與頭部企業(yè)高級工程師分享前沿技術實踐，為器件企業(yè)提供從需求到落地的全鏈路參考。 |
