汽车充电桩产业起飞，什么样的方案受欢迎？

现在，随着“新基建”风潮的到来，充电桩产业将再次迎来发展机遇，业内普遍预测充电桩建设将会迎来爆发式增长。据统计，截止2019年底，我国充电桩保有量达到121.9万个，其中，公共桩保有量达到51.64万台，私人桩保有量为70.27万台。新能源汽车保有量达到318万辆，车桩比3.5:1。

 
图1：充电桩行业现状。

 
另外，根据中国充电联盟最新的一组数据显示，截至2020年5月，联盟内成员单位总计上报公共类充电桩55.1万台，其中交流充电桩32.1万台、直流充电桩22.9万台、交直流一体充电桩488台。
 
从图1中，我们可以看到，公共类充电桩从2019年6月的41.2万台，增长到了2020年5月的55.1万台，月均新增公共类充电桩约1.2万台。
 
据<电子发烧友网>了解，现在不论是充电桩方案厂商，还是充电桩设备商，接单都接到手软，都在加班加点赶货中。可以说，充电桩行业现在是一片火热，都像打了鸡血一样。

新基建不仅带来了业务，也带来了资本

自从今年年初国家推出“新基建”概念以来，各地都出台了充电桩产业的相关扶持计划，给按下了暂停键的充电桩产业带来了新的刺激。工业化信息部曾出台规划，计划到2025年，新能源汽车目标比例为25%左右，在2019年的比例仅不到5%，可以说从2020年到2025年，充电桩的潜在增长率很高。
 
在英飞凌科技（中国）有限公司电源与传感系统事业部高级经理陈宇威看来，新基建会加快充电桩产业的发展。
 
首先，由于新基建的影响，地方政府的支持力度会加大，会出台更多的政策和补贴推动充电桩产业的发展。比如，广州市发布《广州市加快推进数字新基建发展三年行动计划（2020—2022年）》, 到2022年, 全市充电換设施数量突破5万个，中心城区、城市副中心等公用充电设施服务半径小于1公里。北京市发展和改革委员会发布《北京市加快新型基础设施建设行动方案（2020-2022年）》，在充电基础设制定到2022年新建不少于5万个电动汽车充电桩，建设100个左右换电站。福州市印发《福州市推进新型基础设施建设行动方案（2020-2022年）》的通知加快建设市域高速公路服务区城际快充站。到2022年电动汽车充电基础设施数量达到9500个

 其次，会有更多的资本投入到充电桩产业当中来。比如国家电网计划投资27亿元、南方电网计划投资12亿元、特来电计划投资10亿元来发展充电桩基础设施建设。
此外，它将创造更多不同的商业模式 和合作, 例如 国家电网还正式开展了“寻找合伙人”活动，邀请符合条件的合伙人与国家电网一同共建共享充电桩。
 
陈宇威表示，“新基建”即“新型基础设施建设”，侧重于科技驱动基础设施建设，推动网络、数字、智能化 未来的充电桩将进化成互联互通的充电网. 实现“充电体验安全快捷、充电设施安全高效、充电网络智能调度”。
 
在这么多公司和资本的帮助下，充电桩产业的生态将会更加丰富，以前各自为战的局面可能会得到改善。

充电桩方案对比

就目前来说，充电桩主要有三种模式，即直流充电桩、交流充电桩和交直一体充电桩，这几种充电桩有何区别呢？
 
一般来说，交流充电桩就是将交流电提供给新能源汽车，让后通过新能源汽车内置的车载充电器给电池充电。这种方式的功率一般不高（7kW左右），电流比较小，, 桩体较小，安装比较灵活，但充电时间长, 充电时间需要6到8个小时。适用于小型乘用新能源汽车，多应用在小区等私人物业区域, 可以将车停在相对较长时间的地方
 
直流充电桩，就是直接将直流电提供给新能源汽车电池充电，它的功率一般比较大，充电时间短，桩体较大，占用面积也大。直流充电桩一般来说安装在如市区和高速公路大型电动汽车充电站 或者电动大巴、中巴、出租车、工程车等需要快速充的需求车辆。

图2：不同功率的直流充电桩充满一辆汽车所需要的时间。

英飞凌的陈宇威表示，现在的直流充电桩的功率范围很广，从20kW到350kW的都有。一般来说，充电桩的功率越大，充满一辆车所需的时间就越短。他举例说，“一个20kW的充电桩让一辆汽车充满电的所需的时间是120分钟的话，50kW的充电桩需要48分钟；而如果使用350kW的充电桩，需要7分钟。”

模块解决方案更受欢迎

据陈宇威介绍，现在有不少直流充电桩采用的是模块化解决方案，即通过选用不同的充电模块来构成不同功率的充电桩。他举例说，一个120kW的直流充电桩，可以选用6个20kW的充电模块组合而成，也可以使用4个30kW的充电模块组合而成。
 
“充电模块的好处是，可以组合出不同功率的充电桩，特别是在未来，如果想提升充电桩的功率，只需要增加充电模块的数量，或者换用更大功率的充电模块就可以了。”他在直播中表示。

图3：直流新能源汽车充电系统结构图。

 
在陈宇威看来，充电模块是直流充电桩中一个非常重要的核心技术，充电桩的效率、功率密度、可靠性、性能都会从充电模块中体现出来。
 
目前市面上比较主流的充电模块是15kW、20kW和30kW，当然也有一些功率密度比较高的60kW，甚至100kW的模块。“对于充电桩内的功率器件部分，英飞凌可以提供一站式的产品和解决方案。”陈宇威指出。

 
图4：英飞凌一站式充电桩解决方案。

 
“直流充电桩的功率范围是非常广的，包括了从20kw到350kw，甚至更高功率的各种方案都有。而我们的功率器件包括分立器件解决方案和模块化解决方案，基本上可以覆盖上面的功率范围要求。”陈宇威强调。

 
图5：英飞凌的功率解决方案可以覆盖功率范围广泛的直流充电桩。

 
在这些解决方案中，目前占主流的还是硅器件方案，因为充电桩对成本比较敏感，而硅器件方案目前的达到最高的性价比。 英飞凌的CoolMOS在充电桩市场处于领先地位, 最新的CoolMOS C7系列获得了很高的反馈，因为它实现了更高的效率和功率密度“此外，我们也有碳化硅和氮化镓的解决方案，现在也有一些客户在用我们的产品做研发测试和使用，但大批量生产，还需要进一步提高性价比。”

图6：CoolMOS™ 7 系列应对充电桩市场。

结语

充电桩市场现在十分火爆，但对性价比的要求也很高，目前充电模块方案主要以硅技术为主。未来充电模块的发展发向主要有三个，一是更高的效率，因为效率的提高，可以降低电费，这样运营商的运营成本就可以降下来；二是更高的功率密度，功率密度增大后，相同的尺寸下，可以设计更高功率的充电桩产品；三是更高性价比。
 
使用标准化的充电模块还会带来不少好处，比如说易用性更好，可以降低企业的研发成本，提高维护效率，同时它也是未来实现模块间和充电桩之间互联互通的关键。