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2023年中国充电桩功率驱动器
行业独立研究报告
1
(一)中国充电桩行业概览
1、充电桩的定义及分类
(1)充电桩定义及分类
充电桩是指以充电方式为电动汽车提供电能补给的补能设施。充电桩根据不
同的电压等级和补能方式为各种型号的电动汽车提供电力保障,属于新型的城市
基础设施。充电桩的加速建设对有效拓长电动汽车续航里程、促进电动汽车推广
与发展具有重大意义,是国家重点关注的投融资领域之一。
充电桩的分类以补能模式分类较为常见。按补能模式分类,充电桩可分为直
流充电桩、交流充电桩、无线充电桩。充电桩根据输出到电动汽车的电流类型不
同有其独特的技术特点和要求。不同类型的充电桩根据自身技术特点和要求被安
装于相适应的地点,在城市内部相互协调,灵活配合,共同保障电动汽车补能供
给的稳定性和便捷性,对实现低碳智慧交通城市有着重要贡献。
充电桩分类概览
资料来源:弗若斯特沙利文分析
(2)充电桩技术原理分析
电动汽车利用干电池、锂电池、蓄电池等可移动外置式直流电源为自身行驶
提供能量。当直流电源放电时,负极中的锂原子会分解为锂离子和电子,电子会
沿着外电路到达正极,锂离子会通过隔膜到达正极。锂离子在阳极遇到电子后会
形成锂原子。与之相反的是,充电时锂离子的运动方向有所不同,正极上的锂原
子会分解成锂离子和电子,电子通过外电路到达负极,锂离子通过隔膜到达负极。
2
在负极,锂离子与电子相遇,使锂离子变成锂原子。因此,电动汽车充电补能过
程实际上是动力电池(直流电源)中的活性物质因电流的输入而产生化学反应,
并对电解液进行还原,最终实现充电补能。
从电化学的角度来看,电流分为直流电流和交流电流。交流电流在家庭生活、
工业生产等领域有着广泛的应用,日常生活中插墙式电器所使用的正是民用交流
电源。一般情况下,交流电流的生活民用电压为220伏,通用工业电压则为380
伏。值得注意的是,由于交流电流的大小、方向会发生周期性变化,使用交流电
流直接给直流电源设备充电补能,相当于使电源设备高频率反复充放电。在这种
状态下,电源设备会迅速升热烧毁,因此交流电流并不能直接用于电源设备的补
能。与之相反的是,直流电流的方向并不会随着时间发生改变。因此,直流电流
可以直接对干电池、锂电池、蓄电池等可移动外置式直流电源设备充电补能。由
此可见,在电动汽车进行充电补能时,不论是直流充电桩和交流充电桩,最终锂
电池都只能利用直流电流进行充电。
(3)充电桩类型对比分析
在有线充电桩中,根据其输出电流类型的不同可分为直流充电桩和交流充电
桩,这两者是当前市面上最主流的充电桩。作为当前市面上主流的充电桩类型,
直流充电桩和交流充电桩在输入电流、充电时间、充电功率等方面有着较大差异。
直流充电桩的充电方式是通过充电桩自带的AC/DC 充电模块,直接将直流电输
送予车载动力锂电池进行充电,通常采用三相四线制供电,具备高电压、大功率
(100-300KW)、充电快的特点,通常被用于满足快充需求。直流充电桩对电网
要求较高,需建设专用网络。然而,直流快充方式克服了充电时间过长的问题,
能够实现大功率直流快充,对有效拓长电动汽车行程、促进电动汽车推广与发展
具有重大意义。
与之相反的是,交流充电桩的充电方式是通过车载充电机(OBC)将电网中
的交流电进行变压整流,转换为直流电后对车载动力锂电池进行充电。交流充电
桩技术成熟、结构简单、易于安装且成本较低,一般无须对电网进行特殊改造,
然而受限于小电流、常规电压和输入方式的缺陷,导致充电速度较慢,实际使用
过程中可能会给用户带来较差的使用体验。
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此外,无线充电技术由于技术规范和商业模式不够成熟,目前也尚处于探索
应用阶段,因此并不被视作主流充电方式。
直流桩和交流桩对比图
资料来源:弗若斯特沙利文分析
2、充电桩行业历史沿革
从全球来看,美国、欧洲、中国是世界充电桩主要的需求地区,充电桩是新
能源汽车行业配套产业的重要组成部分。充电桩行业总体上与新能源汽车产业同
步发展,但也相对滞后。在发展类型上,充电桩行业的主导方向呈现出先交流,
后
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