电动汽车作为未来出行方式的重要组成部分受到了越来越多的关注。随着新能源纯电动汽车应用越来越多，新能源车“充电慢、充电难”一直是业内的关注重点。液冷超充技术作为解决新能源车“充电慢、充电难”的新技术，已成为行业竞逐的焦点。今天的这篇文章，就带大家简单了解液冷超充的充电桩。
一、系统介绍
据了解，目前多家厂商持续投入超充技术。已有保时捷、特斯拉、小鹏、理想、埃安、极氪、华为等多家厂商发布超充解决方案，各车企正在努力抢占大功率快充高地。
有可实现超级快充的车辆，还需要超级快充的充电桩。目前，充电桩头部企业也均发布有自己的液冷充电桩产品，国内市场入局液冷超充系统市场的充电桩核心企业主要有英可瑞、英飞源技术、锐速智能科技、动力源、星星充电、特来电等。上下游企业的布局有望实现加速超充技术的发展。
今年10月初，华为数字能源公众号发布在川藏线落地全液冷超充电站，其具备最大输出功率600kW，最大电流600A，号称“一秒一公里”，一石激起千层浪。目前川藏线上的超充终端已在如下区域正式上线：天全服务区超充站、理塘康南旅游集散中心超充站、桑堆服务区超充站。
全液冷超充站 " 一杯咖啡，满电出发 "的充电体验，解决了电动车主的充电焦虑的问题。华为全液冷超充的落地，将推动大功率快充加速普及。
那什么是液冷超充呢？
液冷超充，即液体冷却超高功率充电技术，是一种通过液体冷却方式实现的高效充电技术。其原理是在充电过程中，通过液体循环将充电产生的热量带走从而实现快速、稳定地充电。
目前大功率快速充电主要在两方面进行提升，一方面是提升车辆电池电压，纯电新能源车的电压由原来多用400V，已经迈向了800V、1000V。另一方面是提升充电电流，原来充电电流多在160A，现在提升到250A、甚至超充600A。
充电加快主要是在车辆电池电压条件下，提高充电电流。但充电电流增大后端子及线缆的发热量会快速增加，导致温度迅速升高，持续高温会带来一定的损害，严重的还会引起烧毁安全事故。
根据焦耳定律（Q=I²RT），电流通过导体产生的热量，和电流的二次方成正比，和电阻成正比，和通电时间成正比，也就是说电阻和通电时间不变的情况下，电流越大，充电桩所产生的热量也越多。同一个充电枪或在两把充电枪在电阻相同和时间同等的前提下，在250A充电电流下产生62500焦耳的热量；则在600A充电情况下降产生360000焦耳的热量。需要极大地提高充电枪的散热能力。同样，充电桩设备也需要提升扇热能力。当然，车辆电池系统也可以使用液冷进行散热，但我们本文主要讨论液冷充电桩。
为了避免安全事故的发生，我们必须要将充电枪端子及线缆的发热量及温升降低，增大导体截面积是我们首先想到的解决方法，但增大导体截面积后会增加线缆的重量，且使用过程中电缆也更难以弯曲，导致用户无法正常使用，而采用液冷大功率充电技术后线缆的截面积可以大幅度减小，充电枪线缆的重量更轻，用户的操作体验感更好。液冷充电枪不仅充电速度更快，也要比比常规的充电枪轻30%~40%，相较传统的超充线缆，即便是较为柔弱的女生也能够轻松使用。
因此，全液冷超充的原理，就是在电缆和充电枪之间设置一个专门的液体循环通道，通道内加入起散热运用的液冷却液，通过动力泵推动冷却液循环，从而把充电过程中产生的热量带出来。充电主机功率部分也采用液冷散热，与外界环境无空气交换，故可实现IP65的设计，同时系统采用大风量风扇散热噪声低，环境友好性高。
通过液冷循环系统里面的水泵带动液体循环，对充电桩及充电枪内部的电气设备进行冷却，降低温度，确保设备的稳定性和寿命。液冷系统从充电桩延伸到充电线和连接器，实现了整个充电系统的低温运行。这样增强了散热性能，提高了设备功率密度和输出功率，比传统的风冷散散热技术有显著的提升。
二、全液冷超充的优势
全液冷超充有哪些优势呢？仅仅是充电更快吗？华为表示其液冷散热技术“一秒一公里”、“设备高可靠”、“匹配所有车型”、充电确保设备10年使用寿命，功率共享使市电利用率提升30%，实现全生命周期TCO下降40%等等优势。我们大概介绍下这一技术的一些优势。
（1）充电更快，即充即走。充电更快当然是第一大优点，也是这一技术的主要实现目标。液冷充电桩采用了液体冷却技术，有效提升了充电过程中的散热效率，极大地提高了充电电流，从而提高充电速度，实现充电“一秒一公里”，可能实现充电速度堪比加油。由于充电桩具有较高的充电效率，可以满足大量车辆充电需求，方便车主随时进行充电。
（2）枪线更轻，使用体验更好。由于散热能力更强，无需通过加粗电缆的方式减少发热。250A的国标充电枪一般采用80mm2的电缆，充电枪整体很重，且不容易弯曲。液冷充电枪内部有电缆和水管，500A液冷充电枪的电缆通常才35mm2，通过水管内的冷却液流动来带走热量。因为电缆细，所以液冷充电枪要比常规的充电枪轻30%~40%。即便是较为柔弱的女生也能够轻松使用。
（3）设备可靠性高、使用寿命长：液冷充电桩具有较高的设备可靠性和使用寿命。常规充电桩及半液冷充电桩的桩体都是风冷散热，空气从一侧进入桩体，吹走电气元件、整流模块的热量，从另一侧桩体散出。空气会夹杂着灰尘、盐雾及水气并吸附在内部器件表面，导致系统绝缘变差、散热变差，充电效率低，设备寿命减少。采用液体冷却技术，液体交换热量是在一个密闭环境，充电模块与外界无直接接触，防护等级可以做到IP65，减少灰尘等接触电子器件，可靠性更高。并且液体散热，散热更均匀有效，可有效降低充电过程中设备内部的温度，减少设备故障率，提高设备使用寿命。
（4）匹配所有车型：液冷充电桩可以匹配所有车型，一般液冷超充技术采用通用的充电接口标准。无论是电动汽车、混合动力汽车还是燃料电池汽车，都可以使用液冷充电桩进行充电。充电桩可以识别车型，当车辆不能接受超级充电时，可按车辆能接受的最大电流进行充电。这使得液冷充电桩具有更广泛的应用范围和更高的使用率。
（5）充电噪音小。全液冷充电桩采用双循环散热的架构，内部液冷模块靠水泵驱动冷却液循环散热，将模块发热转移到翅片散热器上，外部则是靠低转速大风量风扇或是空调来将散热器上热量散走，低转速大风量的风扇噪声较高转速的小风扇低得多。全液冷超充桩还可以采用分体式散热设计，与分体式空调类似，将有噪音的散热单元放置于远离人群的地方，甚至还可以跟水池、喷泉进行热交换来达到更好的散热效果及更低的噪声。
（6）低TCO。充电站点充电设备的成本支出得从充电桩全生命周期成本（TCO）来考虑，传统采用风冷充电模块的充电桩寿命一般不超过5年，但目前充电场站运营的租期是8-10年，这意味着在场站运营周期内至少需要更换一次充电设备。反观全液冷充电桩使用寿命至少10年以上，可以覆盖场站的全生命周期。同时相比于采用风冷模块的充电桩需要频繁的开柜除尘、维护等操作，全液冷充电桩只需要在外置散热器积尘后进行冲洗，维护简单。全液冷充电系统的TCO要低于传统采用风冷充电模块的充电系统，且随着全液冷系统的广泛批量应用，其性价比优势将更为明显。
（7）促进电动汽车市场普及。当新能源车充电难的问题解决，用户体验感将得到极大的的提升，缓解用户对于长时间充电的疑虑，加速了充电设施的建设和覆盖范围的扩大，推动了更多用户选择购买电动汽车。
三、全液冷超充的劣势
液冷超充站可以说是处于起步阶段，需要解决的问题很多，可能部分问题需要在应用中发现完善。
（1）目前全液冷超充桩相对于传统风冷充电桩，全液冷超充桩的成本更高。这个全面普及之后可能可以通过体量降低成本。
（2）目前在高温环境下，液体的散热性能会有一定的影响，进而降低充电效率。
（3）维护可能更复杂，液冷超充系统需要定期检查、清洗和更换液体，增加了维护难度。
（4）电池寿命与质量方面的技术发展。超充不仅是充电桩可以输出，也需要车辆电池可以承受。根据经验，过快充放电时会对电池寿命有一定影响。虽然，目前有企业供应3C、4C等超快充动力电池，但技术成熟度需要进一步应用检验，更何况目前慢充也出现不少车辆充电时着火情况。希望充电加快的同时电池的安全性也全面提高，同时电池寿命也得到保障。
（5）这么大功率的充电设备，一般一个充电站需要多台充电桩，因此，超充站对配电网的供电需求甚至对电网的冲击也要考虑。不过光储充一体化充电站也是一个可行的解决方案，其原理是将光伏发电与储能作为补充，即电价便宜、供电充足时储备电量，电价贵时和电量需求大时，则使用储能电量，一方面能减少超级快充对电网的直接影响，缓解用电压力，同时也能降低用电成本。
总体来说，液冷超充是技术趋势，它不仅可以提高充电效率和安全性，还可以适应各种车型和环境，为新能源汽车提供快速、稳定、安全的充电服务。它对于解决电车长途奔行续航问题有着重要的意义和影响，也为新能源汽车的发展和普及带来了新的机遇和动力，具有广阔的市场前景和发展空间。相信液冷超充会更好地助力中国电动汽车产业发展，进一步推进有序充电和V2G，助力节能减排、低碳绿色发展，加速实现“双碳”战略目标。
