近日，華為推出全球首個(gè)百兆瓦級(jí)重卡超充站，實(shí)現(xiàn)了業(yè)界首個(gè)全液冷架構(gòu)下2400A的持續(xù)大功率輸出，充電效率達(dá)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(bǔ)充80%電量，真正實(shí)現(xiàn)“充電5分鐘，行駛百公里”的高效體驗(yàn)。

除了充電端的突破，華為還通過(guò)“智能光伏+構(gòu)網(wǎng)型儲(chǔ)能”構(gòu)建起“源網(wǎng)荷儲(chǔ)”一體化微電網(wǎng)系統(tǒng)。

該系統(tǒng)既可獨(dú)立于電網(wǎng)運(yùn)行，降低對(duì)公共電網(wǎng)的負(fù)荷依賴(lài)，又能以虛擬電廠（VPP）形式參與電網(wǎng)調(diào)峰，實(shí)現(xiàn)電力的峰谷差價(jià)套利，進(jìn)一步提升超充站的整體經(jīng)濟(jì)收益。

這也意味著，超充不再是單一的補(bǔ)能設(shè)施，超充正演進(jìn)為“車(chē)—樁—網(wǎng)”協(xié)同互動(dòng)的智慧能源節(jié)點(diǎn)。

01 多方入局超充，超充網(wǎng)絡(luò)建設(shè)加速

得益于超充技術(shù)的可行性與超充商業(yè)模式的清晰，今年以來(lái)，充電模塊運(yùn)營(yíng)商、設(shè)備企業(yè)及整車(chē)廠商紛紛加速超充領(lǐng)域布局，兆瓦級(jí)超充網(wǎng)絡(luò)正在全國(guó)多省市迅速落地。

據(jù)不完全統(tǒng)計(jì)，2024年上半年，華為、星星充電、特來(lái)電、永聯(lián)科技、盛宏股份等企業(yè)相繼推出重卡專(zhuān)用超充產(chǎn)品，上海、東莞、重慶等城市也積極加入重卡超充基建網(wǎng)絡(luò)的建設(shè)中。

兆瓦級(jí)超充網(wǎng)絡(luò)的快速發(fā)展，離不開(kāi)國(guó)產(chǎn)大功率充電模塊技術(shù)的成熟與突破。

在國(guó)內(nèi)市場(chǎng)，一批技術(shù)領(lǐng)先的充電模塊企業(yè)構(gòu)成了這一領(lǐng)域的中堅(jiān)力量。專(zhuān)業(yè)充電模塊電源制造商，如英可瑞和盛弘股份，專(zhuān)注于為整機(jī)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(chǎng)主流。這些充電模塊普遍采用第三代半導(dǎo)體碳化硅技術(shù)，實(shí)現(xiàn)了超過(guò)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(shí)，其IP67的防護(hù)等級(jí)和全灌膠工藝確保了充電模塊在戶(hù)外惡劣環(huán)境下仍能穩(wěn)定可靠地長(zhǎng)期運(yùn)行。

30kW液冷汽車(chē)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(chǎn)品著稱(chēng)，通過(guò)智能化的管理策略?xún)?yōu)化全負(fù)載區(qū)間的效率，并積極獲得全球認(rèn)證，助力中國(guó)超充基礎(chǔ)設(shè)施走向世界。

除了獨(dú)立的專(zhuān)業(yè)供應(yīng)商，采用垂直整合模式的超充整機(jī)巨頭也深刻影響著產(chǎn)業(yè)格局。華為數(shù)字能源將其在數(shù)字與電力電子領(lǐng)域的技術(shù)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(shù)。

40kW充電模塊 圖/華為

該技術(shù)不僅應(yīng)用于充電槍線(xiàn)，更深入至充電模塊內(nèi)部，使得散熱能力極大提升，保證了充電模塊在高溫、高負(fù)荷下的持續(xù)大功率輸出能力，并顯著降低了運(yùn)行噪音。

而國(guó)內(nèi)主要的充電模塊運(yùn)營(yíng)商，如特來(lái)電和星星充電，基于其海量的實(shí)際運(yùn)營(yíng)數(shù)據(jù)和對(duì)場(chǎng)景的深度理解，也紛紛投入自研充電模塊的開(kāi)發(fā)。

它們的充電模塊產(chǎn)品與自身強(qiáng)大的充電堆系統(tǒng)和云平臺(tái)深度耦合，在頻繁啟停、大功率連續(xù)運(yùn)行等苛刻工況下進(jìn)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(yùn)營(yíng)效率最高。

縱觀這些國(guó)產(chǎn)充電模塊電源，幾個(gè)關(guān)鍵的技術(shù)指標(biāo)定義了其核心競(jìng)爭(zhēng)力：

充電模塊功率等級(jí)正從30kW向40kW乃至更高邁進(jìn)；充電模塊效率的每一個(gè)百分點(diǎn)提升都關(guān)乎巨大的運(yùn)營(yíng)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(jìn)散熱技術(shù)的應(yīng)用，正成為下一代超充技術(shù)演進(jìn)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(jìn)的過(guò)程中，充電模塊內(nèi)部的電感變壓器正面臨著前所未有的嚴(yán)峻挑戰(zhàn)。

功率密度方面，目前充電模塊功率密度可以達(dá)到60W/in3，并且向100W/in3邁進(jìn)。功率密度的提高要求電感變壓器必須在更小的體積內(nèi)承擔(dān)更強(qiáng)的電磁應(yīng)力，這就對(duì)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(jìn)軟磁復(fù)合材料。這些材料能在微小尺寸下承受極強(qiáng)的磁化力而不飽和，成為實(shí)現(xiàn)小型大功率設(shè)計(jì)的基石。

納米晶磁芯 圖/佳友

同時(shí)，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(yīng)力的雙重作用下發(fā)生擊穿。

效率方面，對(duì)效率的極致追求，則將焦點(diǎn)轉(zhuǎn)向了嚴(yán)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(lái)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(dǎo)體材料后，開(kāi)關(guān)頻率可達(dá)100kHz，傳統(tǒng)鐵氧體材料的損耗會(huì)急劇增加，變得難以接受。

與此同時(shí)，為對(duì)抗高頻下的趨膚效應(yīng)和鄰近效應(yīng)，傳統(tǒng)繞組被利茲線(xiàn)或平面化的PCB繞組所取代，通過(guò)優(yōu)化電流分布來(lái)顯著降低銅損。

液冷散熱方面，液冷技術(shù)的應(yīng)用要求變壓器、電感器的設(shè)計(jì)思維從“電設(shè)計(jì)”全面轉(zhuǎn)向“電-熱協(xié)同設(shè)計(jì)”。

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(guān)鍵的是，高導(dǎo)熱率的環(huán)氧樹(shù)脂或硅膠被用于對(duì)電感變壓器進(jìn)行整體灌封。

這一工藝不僅能將充電模塊內(nèi)部熱點(diǎn)的熱量快速導(dǎo)向外殼，再通過(guò)液冷系統(tǒng)帶走，還同時(shí)增強(qiáng)了元件的機(jī)械強(qiáng)度、絕緣性和環(huán)境防護(hù)能力。材料的兼容性與長(zhǎng)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(huì)將帶來(lái)一站式解決方案

面對(duì)這些嚴(yán)峻的技術(shù)挑戰(zhàn)，行業(yè)將如何破局？新材料與新設(shè)計(jì)的解決方案路在何方？

將于11月14號(hào)召開(kāi)的2025’第七屆中國(guó)數(shù)字電源關(guān)鍵元器件應(yīng)用創(chuàng)新峰會(huì)（華東站）將聚焦于此，邀請(qǐng)充電樁產(chǎn)業(yè)鏈各方的權(quán)威專(zhuān)家，共同分享與探討最新的解決方案與發(fā)展趨勢(shì)。

峰會(huì)將設(shè)置四大分會(huì)場(chǎng)，涵蓋光儲(chǔ)充一體化關(guān)鍵元器件技術(shù)創(chuàng)新研討會(huì)、800V超充與三代半技術(shù)研討會(huì)論壇、AI服務(wù)器電源與大功率電源技術(shù)研討會(huì)和鋰電BMS技術(shù)創(chuàng)新研討會(huì)。

四大論壇全方位覆蓋數(shù)字電源及關(guān)聯(lián)領(lǐng)域的創(chuàng)新方向，助力參會(huì)企業(yè)把握不同場(chǎng)景下的技術(shù)趨勢(shì)與市場(chǎng)機(jī)會(huì)。

其中，800V超充與三代半技術(shù)研討會(huì)論壇的議題與兆瓦超充模塊電源領(lǐng)域電感變壓器存在的技術(shù)痛點(diǎn)高度契合。

研討會(huì)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(shù)”等熱門(mén)議題，邀請(qǐng)這些領(lǐng)域的權(quán)威專(zhuān)家與頭部企業(yè)高級(jí)工程師分享前沿技術(shù)實(shí)踐，為器件企業(yè)提供從需求到落地的全鏈路參考。

峰會(huì)將聚焦以下三大亮點(diǎn)：

我們誠(chéng)摯邀請(qǐng)業(yè)界專(zhuān)家、工程師及產(chǎn)業(yè)鏈伙伴共赴盛會(huì)，攜手探索數(shù)字電源技術(shù)路徑，共同推動(dòng)超充行業(yè)向高效、智能、可靠的方向發(fā)展。進(jìn)入嗶哥嗶特商務(wù)網(wǎng)即可報(bào)名。

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審核編輯 黃宇