兆瓦超充已来，40kW模块急需升级

电子发烧友网报道（文/梁浩斌）比亚迪的兆瓦超充，引爆了充电桩行业，1000kW充电功率的车型落地，将带动兆瓦级充电桩加速导入市场。除了比亚迪之外，近期行业内其实也有不少兆瓦级充电桩推出。

在今年1月的CES 2025上，道通科技推出的MaxiCharger DT1500兆瓦级充电系统，峰值功率高达1.2兆瓦，输出电流高达1500A，主要面向商用车市场。

其实比亚迪也并非是首家在乘用车领域推出兆瓦超充的车企，去年9月，岚图汽车就展示了全球首个兆瓦级品牌超充快充桩“岚图VP1000”。该充电桩峰值功率1000kW，峰值电流1000A，最大电压1000V，最快可以实现充电1秒钟，续航1.7公里。

华为数字能源也在3月预告了，即将发布兆瓦超充产品。而在中国电动汽车百人会论坛上，华为也透露了其兆瓦级充电产品最大充电电流 2400A，最大功率 1.5MW，可以实现每分钟补电 20 kWh，15 分钟即可补完充满。

不过华为数字能源的兆瓦超充似乎也是面向商用车，目前华为已经与多家商用车企合作，将推出30多款4C超充重卡车型。

极氪在中国电动汽车百人会论坛上也发布了全球首个单枪峰值功率高达1.2MW的全液冷超快充电桩，采用全液冷散热，将在4月上海车展上正式亮相。

随着兆瓦超充的落地，充电桩功率的大幅提升也意味着充电桩模块也需要随之迎来升级。

充电桩模块是直流充电设备的核心部件，负责将电网的交流电（AC）转换为电动汽车电池所需的直流电（DC），并实现电压、电流的精准调控。其性能直接影响充电效率、设备可靠性和安全性，占充电桩硬件成本的50%左右，因此也被称为充电桩的“心脏”。

目前主流的充电桩模块单个为40kW，比如一个240kW的充电桩，就需要内置六个充电桩模块。而随着充电桩功率越来越高，单个模块的功率也需要持续提高，同时宽电压范围也需要从过去的50V-1000V逐步提高到1500V或以上。

为了满足高功率的需求，市场上已经有部分厂商推出60kW充电桩模块，易能时代、优优绿能等厂商已经推出了相关产品。针对兆瓦级超充，未来80kW甚至120kW的充电桩模块也有厂商正在开发。

充电桩是由多个充电桩模块构成，因此充电桩模块的功率密度，是降低整体充电设备体积的关键。为了降低功率密度和提高效率，充电桩模块采用SiC MOSFET器件，可以有效降低充电模块体积，同时拥有高效率。优优绿能推出的一款40kW SiC充电桩模块中，最高效率超过97%。

充电模块的工作电路由前级 PFC电路和后级 DC/DC 电路构成，主流厂商在前级 PFC 方案上均使用 VIENNA 电路，在后级DC/DC 方案上大多使用 LLC 全桥电路，仅英飞源、艾默生两家厂商选择牺牲一定效率换取更宽的输出电压，使用了 ZVS 移项全桥电路。

也有华为、通合等厂商使用三相交错式LLC，通过相位差设计减小输出电容纹波，提高功率密度。

而为了未来150V-1500V的超宽电压输出范围需求，新一代的充电桩模块采用动态LLC谐振技术，结合宽电压DCDC变换，实现全车型电压覆盖。

为了提高转换效率和功率密度，以往充电桩模块的两级拓扑也开始有厂商进行改进，采用单级拓扑，大幅缩短电流转化路径，减少元器件数量，提升转换效率至97.5%以上，同时增强系统稳定性。这种简化设计降低了故障率，为运营商节省了维护成本。

电路拓扑的演进核心是简化结构、提升效率与适应性，从传统多级架构转向高效单级设计，结合宽电压、高频化及智能化控制，推动充电桩模块向高功率密度、宽电压覆盖和长寿命方向发展。同时充电桩模块的功率持续提高，采用高频的第三代半导体开关器件，提高转换效率和功率密度，同时满足更高的耐压需求。