電動(dòng)汽車(chē)的用戶(hù)千差萬(wàn)別，但大家內心的焦慮是相同的——讓人煩心的事兒無(wú)外乎兩件：我的車(chē)還能跑多遠；到哪兒去充電……今天我們就來(lái)聊聊電動(dòng)車(chē)充電這件煩心事。

根據中國電車(chē)充電基礎設施促進(jìn)聯(lián)盟的數據，截至2020年底，全國充電基礎設施數量累計為168.1萬(wàn)個(gè)；而到2021年7月，這個(gè)數據增加到201.5萬(wàn)，同比增加50.2%。增速顯然是挺猛的。

不過(guò)有人算了一筆賬，到2026年，中國新能源汽車(chē)的保有量預計會(huì )達到3350萬(wàn)輛，如果按照車(chē)樁比為3:1去估算，屆時(shí)中國電動(dòng)汽車(chē)充電樁累計需求量將超過(guò)1116萬(wàn)個(gè)！供需之間的這個(gè)缺口，也著(zhù)實(shí)不小。

除了充電樁的數量，充電的速度也是一個(gè)“槽點(diǎn)”。比如，以一個(gè)功率100 kW的直流充電器為一輛電池容量為60kWh的電動(dòng)汽車(chē)充電，充滿(mǎn)大約需要36分鐘，大概可以續航330公里；而如果是傳統的燃油車(chē)，要達到這個(gè)續航距離，燃料加注的之間只需3-5分鐘。這種用戶(hù)體驗上的差距難免會(huì )讓電動(dòng)汽車(chē)廠(chǎng)商不忍直視，但是又無(wú)法漠視。

因此，如何解決電動(dòng)汽車(chē)的“快充”問(wèn)題，也就成了充電樁建設中的一個(gè)重點(diǎn)課題。

邁進(jìn)“快充”的門(mén)檻

電動(dòng)汽車(chē)的“快充”到底能有多快？為了回答這個(gè)問(wèn)題，我們先來(lái)看看電動(dòng)汽車(chē)的充電的方式。大類(lèi)劃分，充電類(lèi)型有交流充電和直流充電兩種，它們的技術(shù)架構是不同的。

采用交流充電模式時(shí)，來(lái)自電網(wǎng)的交流電通過(guò)交流電插座或充電樁的接口連接到電動(dòng)汽車(chē)的車(chē)載充電器（OBC）上，由OBC完成AC-DC的轉換，再使用這個(gè)直流電壓和電流給動(dòng)力電池充電。

而直流充電模式，是將電網(wǎng)交流電轉化為直流電的過(guò)程，在車(chē)輛外部（通常是充電樁）完成，因此無(wú)需經(jīng)過(guò)OBC就直接可以對動(dòng)力電池進(jìn)行充電。由于這個(gè)AC-DC轉換工作是在車(chē)外進(jìn)行的，因此在空間、成本、重量、熱管理等方面不會(huì )受到太強的約束，所以直流充電在提高充電功率方面有更大的空間，因此也就成了電動(dòng)汽車(chē)快充最重要的賽道。

圖1：電動(dòng)汽車(chē)直流充電和交流充電架構比較（圖片來(lái)源：Yole Development）

按照坊間一種比較流行的分級方式，電動(dòng)汽車(chē)充電可分為三級：

第一級：主要是從民用市電中取電，可提供120VAC/230VAC的交流電壓，以及12A至16A的充電電流，充電功率一般在2kW以?xún)取?br>
第二級：也是交流充電，這是依托于多相240VAC交流充電樁來(lái)充電，充電電流可提升至15A至80A，功率可達到22kW。

第三級：以22kW以上的更高功率的充電，就需要采用直流充電方式了。從直流充電樁輸出300V至750V的高壓直流電可直接為動(dòng)力電池充電，功率可以達到數百千瓦——比如特斯拉的V3超級充電樁，就可支持高達250kW的峰值充電功率，號稱(chēng)充電15分鐘可以讓Model 3續航250公里。目前，常見(jiàn)的直流充電功率范圍在22-150 kW之間，功率200-350kW是眾多廠(chǎng)商的主攻目標，高達400 kW的直流充電也有人在嘗試。

由此可見(jiàn)，達到了“第三級”的直流充電，才算得上是邁進(jìn)了電動(dòng)汽車(chē)“快充”的門(mén)檻。

不同的快充標準

不過(guò)，上述這種“三級”充電的劃分方式，不算嚴謹。為了能夠讓大家在打造快充基礎設施（充電樁）時(shí)的步調能夠一致起來(lái)，各個(gè)行業(yè)組織和領(lǐng)導廠(chǎng)商都在急鑼密鼓地推進(jìn)相關(guān)的標準和規范的建立。

比如，由國際電工委員會(huì )（IEC）制定的IEC 61851電動(dòng)汽車(chē)導電充電系統標準，將電動(dòng)汽車(chē)充電細分為四種模式，前三種是交流充電，第四種則是可以提供600V、最大電流400A的直流充電模式，最大充電功率達240kW。

在北美市場(chǎng)，美國汽車(chē)工程學(xué)會(huì )（SAE）推出了SAE J1772管理標準，它定義了交流1級、交流2級、直流1級和直流2級四種充電模式。其中直流模式提供200-500V電壓，直流1級和2級模式分別支持最高40kW和100kW的充電功率。

CHAdeMO是由日產(chǎn)、三菱、豐田、日立、本田和松下等日本廠(chǎng)商聯(lián)合一些歐洲參與者成立的協(xié)會(huì )，專(zhuān)門(mén)針對電動(dòng)車(chē)直流快充制定了CHAdeMO協(xié)議，最新的CHAdeMO 2.0版本支持400kW/1000V的直流充電。據悉，CHAdeMO正在與中國電力企業(yè)聯(lián)合會(huì )（CEC）聯(lián)合開(kāi)發(fā)一個(gè)的超高功率充電標準“ChaoJi”，目標直指900kW！

在直流快充領(lǐng)域，還有一個(gè)CCS（Combined Charging System，聯(lián)合充電系統）標準值得關(guān)注。這是由美國和歐洲的8家車(chē)企共推的標準，旨在將各自為戰、混亂的充電接口統一起來(lái)，因此CCS的思路是在同一個(gè)物理接口中既支持交流充電，也支持直流充電。CCS系統與IEC、SAE和ISO的相關(guān)標準兼容一致，支持單相和三相交流充電，目前可以支持200kW的直流充電，正在研發(fā)支持350kW充電功率的方案。

靈活的解決方案

電動(dòng)汽車(chē)直流快充標準的演進(jìn)，很顯然會(huì )給充電樁的開(kāi)發(fā)提出新的挑戰，這主要體現在兩個(gè)方面：一是產(chǎn)品和方案的架構需要能夠適應不同標準、不同功率等級的要求；二是要有可擴展性，能夠跟上標準“升級”的步伐。也就是說(shuō)，設計方案需要有足夠的靈活性。

實(shí)現這種靈活性，模塊化是一種不錯的思路。采用模塊化的方式，開(kāi)發(fā)者可以將15kW至75kW（或更高功率）的功率模塊堆疊在一個(gè)充電樁系統中，根據需要很方便地實(shí)現150V至1000V的電動(dòng)汽車(chē)直流充電應用，并根據不同的電壓和功率進(jìn)行優(yōu)化。

圖2：多個(gè)功率模塊堆疊構成高功率電動(dòng)汽車(chē)直流快充系統（圖片來(lái)源：安森美）

比如，安森美就在開(kāi)發(fā)一種具有雙向能力的25kW直流充電模塊，其支持400V和800V電池充電，經(jīng)優(yōu)化還可支持更高的電壓等級。

圖3：安森美開(kāi)發(fā)的雙向25kW直流充電模塊（圖片來(lái)源：安森美）

總之，隨著(zhù)電動(dòng)汽車(chē)市場(chǎng)的加速發(fā)展，人們對于電動(dòng)汽車(chē)直流快充的需求也被快速激活并釋放出來(lái)。什么時(shí)候，電動(dòng)車(chē)的快充可以從少數人的“福利”，變成大家觸手可及的“便利”，電動(dòng)汽車(chē)的時(shí)代才算是真正的開(kāi)啟。