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“能知道”系列科普融媒體作品持續(xù)上新，今天我們一起來(lái)了解電動(dòng)汽車(chē)充電基礎(chǔ)設(shè)施種類(lèi)及特點(diǎn)。
電動(dòng)汽車(chē)充電基礎(chǔ)設(shè)施有多種分類(lèi)方式。其中，以充電方式分類(lèi)和服務(wù)對(duì)象分類(lèi)最為常見(jiàn)。
一、按充電方式分類(lèi)
按充電方式分類(lèi)，充電基礎(chǔ)設(shè)施一般可以分為：交流充電樁、直流充電樁、交直流一體充電樁、換電站等。
交流充電樁，即采用交流電源為電動(dòng)汽車(chē)提供電能的充電設(shè)施。交流充電樁只提供電力輸出，沒(méi)有充電功能，主要依靠車(chē)載充電機(jī)（即固定安裝在電動(dòng)汽車(chē)上的充電機(jī)）為動(dòng)力電池充電。交流充電樁一般采用220伏電壓供電，結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，技術(shù)成熟，成本較低，其功率多為3.5千瓦或7千瓦，充電時(shí)間較長(zhǎng)。
直流充電樁具備將交流電變換為直流電的能力，可直接為電動(dòng)汽車(chē)動(dòng)力電池提供直流電能。直流充電樁的輸入電壓采用380伏交流電，輸出為可調(diào)直流電，直接為電動(dòng)汽車(chē)的動(dòng)力電池充電。直流充電樁一般功率較大，輸出的電壓和電流調(diào)整范圍大，可以實(shí)現(xiàn)快充的要求。直流充電樁的技術(shù)和設(shè)備較交流充電樁復(fù)雜，制造成本和安裝成本等均較高。
交直流一體充電樁，顧名思義，就是可以同時(shí)提供直流接口和交流接口的充電設(shè)施，可滿(mǎn)足較為多樣的充電需求，不過(guò)因其成本較高，且適用場(chǎng)景不夠清晰，目前應(yīng)用較少。
換電站采用電池更換模式為電動(dòng)汽車(chē)提供電能，一般在站內(nèi)預(yù)先配置電池，并集中充電，當(dāng)有充電需求的汽車(chē)駛?cè)胪＼?chē)位時(shí)，即可通過(guò)換電機(jī)器人完成電池自動(dòng)更換，達(dá)到堪比加油的效率體驗(yàn)。不過(guò)由于不同汽車(chē)的電池規(guī)格型號(hào)、可支持的技術(shù)不同等因素，換電站一般只針對(duì)特定車(chē)型，目前有換電車(chē)型的車(chē)企主要包括蔚來(lái)、北汽、上汽、長(zhǎng)安、吉利等。
二、按服務(wù)對(duì)象分類(lèi)
按服務(wù)對(duì)象，充電基礎(chǔ)設(shè)施一般可以分為：公共充電樁、專(zhuān)用充電樁、自用充電樁等。
公共充電樁即面向社會(huì)公眾，為一般新能源汽車(chē)提供充電服務(wù)的充電樁，根據(jù)規(guī)模大小，還可以分為集中式充電站和分散式充電樁等。
專(zhuān)用充電樁，是指結(jié)合公交、出租、環(huán)衛(wèi)與物流等公共服務(wù)領(lǐng)域?qū)Ｓ猛＼?chē)場(chǎng)所建設(shè)的專(zhuān)用充電樁，主要服務(wù)于特定的對(duì)象。
自用充電樁，是指居民在自有停車(chē)位上建設(shè)的專(zhuān)用充電樁，一般只服務(wù)于自有電動(dòng)汽車(chē)。
三、充電技術(shù)發(fā)展趨勢(shì)
隨著新能源電動(dòng)汽車(chē)行業(yè)的蓬勃發(fā)展，充電技術(shù)也迎來(lái)了迅猛的發(fā)展，目前較為主流的充電技術(shù)發(fā)展方向包括以下五種。
柔性充電堆是直流充電樁技術(shù)的發(fā)展，將多臺(tái)直流充電樁的充電模塊集中起來(lái)，集中管理，動(dòng)態(tài)分配，僅在車(chē)位附近配置充電終端。
此技術(shù)實(shí)現(xiàn)了功率共享、按需分配，可滿(mǎn)足不同車(chē)型不同功率電動(dòng)汽車(chē)的充電需求，同時(shí)還滿(mǎn)足了未來(lái)電池技術(shù)發(fā)展、電池充電倍率不斷提升帶來(lái)的超大功率需求。
為推動(dòng)充電服務(wù)行業(yè)發(fā)展，目前各廠家正積極推動(dòng)大功率充電技術(shù)快速發(fā)展，主要包括ChaoJi充電技術(shù)和大功率快充技術(shù)。
ChaoJi充電技術(shù)是基于電動(dòng)汽車(chē)大功率充電需求，而在充電安全、充電功率、結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)、向前兼容性及面向未來(lái)應(yīng)用等方面進(jìn)行全面提升的一套完整的電動(dòng)汽車(chē)直流充電系統(tǒng)解決方案。
大功率快充技術(shù)有大電流快充和高壓快充兩條技術(shù)路線(xiàn)，主要思路是通過(guò)提高充電電流或充電電壓，達(dá)到提升充電功率的效果。
IGBT是一種新型的電力電子元件，采用IGBT制成的充電樁具備轉(zhuǎn)換效率高、結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、可靠性高、電壓寬、電耗低、擴(kuò)展性好等優(yōu)點(diǎn)，目前也已成為充電設(shè)施發(fā)展的一個(gè)重要方向。
當(dāng)前，自動(dòng)駕駛技術(shù)迅猛發(fā)展，傳統(tǒng)的插電式充電設(shè)施難以實(shí)現(xiàn)與自動(dòng)駕駛技術(shù)的良好匹配，在這種情況下，無(wú)線(xiàn)充電技術(shù)，也開(kāi)始逐步發(fā)展，無(wú)線(xiàn)充電包括電磁感應(yīng)式、無(wú)線(xiàn)電波式和磁場(chǎng)共振式，不過(guò)由于技術(shù)規(guī)范和商業(yè)模式不夠成熟，目前主要還處于探索應(yīng)用階段。
當(dāng)前，隨著國(guó)家“雙碳”戰(zhàn)略的不斷推進(jìn)，新能源發(fā)電比例不斷加大，電網(wǎng)平衡壓力日益增加，在這個(gè)背景下，光儲(chǔ)充一體化建設(shè)技術(shù)和電動(dòng)汽車(chē)與電網(wǎng)互動(dòng)技術(shù)，已成為熱門(mén)課題，通過(guò)光儲(chǔ)充的本地協(xié)調(diào)，或充電設(shè)施與電網(wǎng)的有效互動(dòng)，可以實(shí)現(xiàn)電網(wǎng)負(fù)載的有效調(diào)整，相關(guān)應(yīng)用在未來(lái)的一段時(shí)間內(nèi)，將得到較大發(fā)展。
