1.液冷超充技術概述
1.1 定義與工作原理液冷超充技術是一種應用於電動汽車充電過程中的新能源技術，其核心在於利用液體冷卻係統來管理充電過程中產生的熱量，以提高充電效率和速度。該技術通過在電纜和充電槍之間設置專門的液體循環通道，並在通道內加入冷卻液，通過液冷係統高效帶走充電線纜上的熱量，使得更細的充電線可以承載更大的充電電流，從而成倍提升充電功率，實現高速充電的目的。液冷超充技術在電氣原理上與傳統風冷充電模塊並無差異，關鍵在於散熱方式的革新。液冷係統需要考慮冷卻液與發熱器件的緊密接觸，同時確保冷卻液的導電性不與電氣元件接觸，這要求係統研發團隊具備極高的熱設計能力。液冷充電模塊的設計包括冷卻液的選擇、液冷管道的布局、以及冷卻液的循環方式等多個方麵，以確保在高電流充電條件下，充電設備的溫度得到有效控製，提高充電安全性和效率。
1.2 技術發展曆程液冷超充技術的發展曆程可以追溯到早期的電動汽車充電需求，隨著新能源汽車市場的快速增長，對高效充電技術的需求日益迫切。液冷超充技術以其快速充電和熱管理的優勢，逐漸成為解決電動車充電瓶頸的重要方案。2018年，英飛源開始探索全液冷超充技術，並在同年確立了v2g和全液冷充電作為公司技術發展方向。2019年12月，特斯拉在中國區的第一台v3款超充樁正式對外開放使用，采用全液冷設計，標誌著液冷超充技術在行業內的首次商業化應用。此後，英飛源等企業開始推出自己的液冷超充產品，包括刀片式液冷充電模塊和地埋式全液冷超充樁，這些產品以其高效、可靠和環保的特點逐漸被市場接受。進入2021年，英飛源推出了40kw水電同端的液冷模塊和240kw一體式液冷充電樁，進一步豐富了液冷超充技術的產品線。2022年，針對國內主機廠的需求，英飛源推出了具有ip67防護等級的40kw液冷電能變換模塊和800kw超大功率分體式全液冷儲能充電係統，這些產品的推出，標誌著液冷超充技術在高功率充電領域的進一步發展。到了2023年，液冷超充技術迎來了爆發期，多家企業公布了自己的液冷超充車型及超充網絡建設計劃，深圳市也公布了“超充之城”計劃，計劃在2024年3月底前建成不少於300座公用超充站，實現“超充\/加油”數量比達到11。這些事件表明，液冷超充技術已經成為未來充電基礎設施建設的主流方向，其發展趨勢不可阻擋。
2.液冷超充技術優勢與挑戰
2.1 優勢分析液冷超充技術相較於傳統風冷充電技術，具有以下顯著優勢：
? 充電速度提升：液冷超充技術能夠實現更快的充電速度。根據華為的數據顯示，其全液冷超充解決方案能夠實現“一秒一公裏”的充電速度，極大縮短了充電時間，提高了用戶體驗。這種高速充電能力使得電動汽車的充電時間接近於傳統燃油車的加油時間，從而緩解了用戶的續航焦慮。
? 設備可靠性與壽命：液冷超充技術采用液體冷卻，有效控製了充電過程中的溫度升高，減少了因過熱導致的設備損耗，提高了設備的可靠性和使用壽命。據英飛源技術有限公司的數據，其液冷超充設備的防護等級可達到ip67，具備優秀的防爆、阻燃、抗壓性能，適用於各類特種或是車規級應用場景。
? 環境友好性：液冷超充技術由於其高效的散熱能力，可以減少對環境的熱汙染，降低噪音。例如，華為全液冷超充樁的噪音水平控製在55db以下，為用戶提供了一個更為安靜的充電環境。
? 通用性與兼容性：液冷超充技術采用通用的充電接口標準，能夠匹配所有車型，包括電動汽車、混合動力汽車和燃料電池汽車。這種通用性使得液冷充電樁具有更廣泛的應用範圍和更高的使用率。
? 經濟效益：液冷超充技術的全生命周期成本（tco）較低。傳統風冷充電模塊的充電樁壽命一般不超過5年，而液冷充電樁的使用壽命至少10年以上，可以覆蓋充電場站的全生命周期。此外，液冷充電樁的維護簡單，隻需要在外置散熱器積塵後進行衝洗，進一步降低了運營成本。
2.2 麵臨的挑戰與解決方案盡管液冷超充技術具有多方麵的優勢，但在實際應用中也麵臨著一些挑戰：
? 成本問題：液冷超充技術的成本相對較高，尤其是液冷充電槍線的成本占比較高。根據市場數據，液冷充電樁的均價約為0.4元\/w，而液冷充電槍線均價約2萬元\/套，推算液冷充電槍成本約占充電樁成本的21%。為了降低成本，可以通過技術創新和規模化生產來降低單位成本，同時政府可以通過補貼政策來減輕初期投資壓力。
? 技術成熟度：液冷超充技術在電池壽命與質量方麵的技術發展仍需進一步驗證。過快充放電可能會對電池壽命產生影響，因此需要持續的技術研發來確保電池的安全性和壽命。企業可以通過與電池製造商合作，共同開發適應超快充技術的電池產品。
? 配電網衝擊：大功率充電設備對配電網的供電需求較高，可能會對電網造成衝擊。解決方案包括建設光儲充一體化充電站，利用光伏發電與儲能作為補充，減少對電網的直接影響，緩解用電壓力。
? 維護複雜性：液冷超充係統的維護可能比傳統風冷係統更複雜，需要定期檢查、清洗和更換液體。為了簡化維護，可以開發智能化的監控係統，實時監測冷卻液的狀態，並提供預測性維護建議。
? 高溫環境下的性能：在高溫環境下，液體的散熱性能可能會受到影響，降低充電效率。針對這一挑戰，可以研發具有更強熱容量和導熱率的冷卻液，或者采用分體式散熱設計，將有噪音的散熱單元放置於遠離人群的地方，甚至可以與水池、噴泉進行熱交換，以達到更好的散熱效果。
3.液冷超充技術應用現狀
3.1 國內外應用情況液冷超充技術在全球範圍內的應用正逐漸展開，不同國家和地區根據自身的市場需求和技術發展情況，推動液冷超充技術的商業化進程。國際應用情況：
? 特斯拉在中國區的第一台v3款超充樁正式對外開放使用，采用全液冷設計，這標誌著液冷超充技術在國際上的首次大規模商業化應用。特斯拉的v3超充樁能夠提供高達250kw的充電功率，極大縮短了充電時間。
? 英飛源地埋式全液冷超充係統在德國超充站點通電應用，支持最高1000v\/600a大功率輸出，最大功率是特斯拉v3款超充樁的2倍，顯示了液冷超充技術在歐洲市場的應用潛力。國內應用情況：
? 深圳市公布了“超充之城”計劃，計劃在2024年3月底前建成不少於300座公用超充站，實現“超充\/加油”數量比達到11，這表明中國在推動液冷超充技術應用方麵的決心和速度。
? 華為數字能源在全國範圍內部署超過10萬個全液冷超快充充電樁的計劃，進一步加速了液冷超充技術在國內的普及和應用。
3.2 主要企業與產品液冷超充技術的應用推動了一批企業的技術革新和產品開發，以下是部分主要企業和他們的產品：華為技術有限公司：
? 華為新一代全液冷超充架構，融合光儲，通過“一個架構、兩個協同、三個極致”，實現十年irr提升66.7%。華為的全液冷超充解決方案包含超充主機和充電終端，液冷超充主機（ce）最大輸出功率720kw，創新的全液冷設計，設備使用壽命長，低故障率減少運維成本。英飛源技術有限公司：
? 英飛源推出了40kw水電同端的液冷模塊和240kw一體式液冷充電樁，進一步豐富了液冷超充技術的產品線。此外，英飛源還推出了具有ip67防護等級的40kw液冷電能變換模塊和800kw超大功率分體式全液冷儲能充電係統，這些產品的推出，標誌著液冷超充技術在高功率充電領域的進一步發展。其他企業：
? 盛弘股份推出了800kw天璣柔性共享超充堆，輸出電壓可達1000v，擁有超充600a大電流，可持續2小時以上穩定電流輸出。
? abb推出了480kw大功率液冷超充設備，最大輸出功率為480kw，峰值輸出電流高達650a，可兼容未來800v及以上的高電壓平台的新車型。
? 星星充電推出了北極四代液冷超充分體樁，產品整流櫃與充電終端均采用全新液冷技術，單槍最大充電電流可達700a。這些企業和產品的發展，不僅推動了液冷超充技術的商業化應用，也為新能源汽車的充電基礎設施建設提供了強有力的技術支持。隨著技術的不斷成熟和市場的不斷擴大，液冷超充技術有望在未來成為新能源汽車充電的主流解決方案。
1.1 定義與工作原理液冷超充技術是一種應用於電動汽車充電過程中的新能源技術，其核心在於利用液體冷卻係統來管理充電過程中產生的熱量，以提高充電效率和速度。該技術通過在電纜和充電槍之間設置專門的液體循環通道，並在通道內加入冷卻液，通過液冷係統高效帶走充電線纜上的熱量，使得更細的充電線可以承載更大的充電電流，從而成倍提升充電功率，實現高速充電的目的。液冷超充技術在電氣原理上與傳統風冷充電模塊並無差異，關鍵在於散熱方式的革新。液冷係統需要考慮冷卻液與發熱器件的緊密接觸，同時確保冷卻液的導電性不與電氣元件接觸，這要求係統研發團隊具備極高的熱設計能力。液冷充電模塊的設計包括冷卻液的選擇、液冷管道的布局、以及冷卻液的循環方式等多個方麵，以確保在高電流充電條件下，充電設備的溫度得到有效控製，提高充電安全性和效率。
1.2 技術發展曆程液冷超充技術的發展曆程可以追溯到早期的電動汽車充電需求，隨著新能源汽車市場的快速增長，對高效充電技術的需求日益迫切。液冷超充技術以其快速充電和熱管理的優勢，逐漸成為解決電動車充電瓶頸的重要方案。2018年，英飛源開始探索全液冷超充技術，並在同年確立了v2g和全液冷充電作為公司技術發展方向。2019年12月，特斯拉在中國區的第一台v3款超充樁正式對外開放使用，采用全液冷設計，標誌著液冷超充技術在行業內的首次商業化應用。此後，英飛源等企業開始推出自己的液冷超充產品，包括刀片式液冷充電模塊和地埋式全液冷超充樁，這些產品以其高效、可靠和環保的特點逐漸被市場接受。進入2021年，英飛源推出了40kw水電同端的液冷模塊和240kw一體式液冷充電樁，進一步豐富了液冷超充技術的產品線。2022年，針對國內主機廠的需求，英飛源推出了具有ip67防護等級的40kw液冷電能變換模塊和800kw超大功率分體式全液冷儲能充電係統，這些產品的推出，標誌著液冷超充技術在高功率充電領域的進一步發展。到了2023年，液冷超充技術迎來了爆發期，多家企業公布了自己的液冷超充車型及超充網絡建設計劃，深圳市也公布了“超充之城”計劃，計劃在2024年3月底前建成不少於300座公用超充站，實現“超充\/加油”數量比達到11。這些事件表明，液冷超充技術已經成為未來充電基礎設施建設的主流方向，其發展趨勢不可阻擋。
2.液冷超充技術優勢與挑戰
2.1 優勢分析液冷超充技術相較於傳統風冷充電技術，具有以下顯著優勢：
? 充電速度提升：液冷超充技術能夠實現更快的充電速度。根據華為的數據顯示，其全液冷超充解決方案能夠實現“一秒一公裏”的充電速度，極大縮短了充電時間，提高了用戶體驗。這種高速充電能力使得電動汽車的充電時間接近於傳統燃油車的加油時間，從而緩解了用戶的續航焦慮。
? 設備可靠性與壽命：液冷超充技術采用液體冷卻，有效控製了充電過程中的溫度升高，減少了因過熱導致的設備損耗，提高了設備的可靠性和使用壽命。據英飛源技術有限公司的數據，其液冷超充設備的防護等級可達到ip67，具備優秀的防爆、阻燃、抗壓性能，適用於各類特種或是車規級應用場景。
? 環境友好性：液冷超充技術由於其高效的散熱能力，可以減少對環境的熱汙染，降低噪音。例如，華為全液冷超充樁的噪音水平控製在55db以下，為用戶提供了一個更為安靜的充電環境。
? 通用性與兼容性：液冷超充技術采用通用的充電接口標準，能夠匹配所有車型，包括電動汽車、混合動力汽車和燃料電池汽車。這種通用性使得液冷充電樁具有更廣泛的應用範圍和更高的使用率。
? 經濟效益：液冷超充技術的全生命周期成本（tco）較低。傳統風冷充電模塊的充電樁壽命一般不超過5年，而液冷充電樁的使用壽命至少10年以上，可以覆蓋充電場站的全生命周期。此外，液冷充電樁的維護簡單，隻需要在外置散熱器積塵後進行衝洗，進一步降低了運營成本。
2.2 麵臨的挑戰與解決方案盡管液冷超充技術具有多方麵的優勢，但在實際應用中也麵臨著一些挑戰：
? 成本問題：液冷超充技術的成本相對較高，尤其是液冷充電槍線的成本占比較高。根據市場數據，液冷充電樁的均價約為0.4元\/w，而液冷充電槍線均價約2萬元\/套，推算液冷充電槍成本約占充電樁成本的21%。為了降低成本，可以通過技術創新和規模化生產來降低單位成本，同時政府可以通過補貼政策來減輕初期投資壓力。
? 技術成熟度：液冷超充技術在電池壽命與質量方麵的技術發展仍需進一步驗證。過快充放電可能會對電池壽命產生影響，因此需要持續的技術研發來確保電池的安全性和壽命。企業可以通過與電池製造商合作，共同開發適應超快充技術的電池產品。
? 配電網衝擊：大功率充電設備對配電網的供電需求較高，可能會對電網造成衝擊。解決方案包括建設光儲充一體化充電站，利用光伏發電與儲能作為補充，減少對電網的直接影響，緩解用電壓力。
? 維護複雜性：液冷超充係統的維護可能比傳統風冷係統更複雜，需要定期檢查、清洗和更換液體。為了簡化維護，可以開發智能化的監控係統，實時監測冷卻液的狀態，並提供預測性維護建議。
? 高溫環境下的性能：在高溫環境下，液體的散熱性能可能會受到影響，降低充電效率。針對這一挑戰，可以研發具有更強熱容量和導熱率的冷卻液，或者采用分體式散熱設計，將有噪音的散熱單元放置於遠離人群的地方，甚至可以與水池、噴泉進行熱交換，以達到更好的散熱效果。
3.液冷超充技術應用現狀
3.1 國內外應用情況液冷超充技術在全球範圍內的應用正逐漸展開，不同國家和地區根據自身的市場需求和技術發展情況，推動液冷超充技術的商業化進程。國際應用情況：
? 特斯拉在中國區的第一台v3款超充樁正式對外開放使用，采用全液冷設計，這標誌著液冷超充技術在國際上的首次大規模商業化應用。特斯拉的v3超充樁能夠提供高達250kw的充電功率，極大縮短了充電時間。
? 英飛源地埋式全液冷超充係統在德國超充站點通電應用，支持最高1000v\/600a大功率輸出，最大功率是特斯拉v3款超充樁的2倍，顯示了液冷超充技術在歐洲市場的應用潛力。國內應用情況：
? 深圳市公布了“超充之城”計劃，計劃在2024年3月底前建成不少於300座公用超充站，實現“超充\/加油”數量比達到11，這表明中國在推動液冷超充技術應用方麵的決心和速度。
? 華為數字能源在全國範圍內部署超過10萬個全液冷超快充充電樁的計劃，進一步加速了液冷超充技術在國內的普及和應用。
3.2 主要企業與產品液冷超充技術的應用推動了一批企業的技術革新和產品開發，以下是部分主要企業和他們的產品：華為技術有限公司：
? 華為新一代全液冷超充架構，融合光儲，通過“一個架構、兩個協同、三個極致”，實現十年irr提升66.7%。華為的全液冷超充解決方案包含超充主機和充電終端，液冷超充主機（ce）最大輸出功率720kw，創新的全液冷設計，設備使用壽命長，低故障率減少運維成本。英飛源技術有限公司：
? 英飛源推出了40kw水電同端的液冷模塊和240kw一體式液冷充電樁，進一步豐富了液冷超充技術的產品線。此外，英飛源還推出了具有ip67防護等級的40kw液冷電能變換模塊和800kw超大功率分體式全液冷儲能充電係統，這些產品的推出，標誌著液冷超充技術在高功率充電領域的進一步發展。其他企業：
? 盛弘股份推出了800kw天璣柔性共享超充堆，輸出電壓可達1000v，擁有超充600a大電流，可持續2小時以上穩定電流輸出。
? abb推出了480kw大功率液冷超充設備，最大輸出功率為480kw，峰值輸出電流高達650a，可兼容未來800v及以上的高電壓平台的新車型。
? 星星充電推出了北極四代液冷超充分體樁，產品整流櫃與充電終端均采用全新液冷技術，單槍最大充電電流可達700a。這些企業和產品的發展，不僅推動了液冷超充技術的商業化應用，也為新能源汽車的充電基礎設施建設提供了強有力的技術支持。隨著技術的不斷成熟和市場的不斷擴大，液冷超充技術有望在未來成為新能源汽車充電的主流解決方案。