从散热维度看充电桩升级方向 ,充电桩散热系统

充电桩采用液冷系统可以提高散热效率，延长使用寿命。

液冷超充系统通过在电缆和充电枪之间设置专门的液体循环通道，在通道内加入液冷却液（通常为丙二醇），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，再经过散热器实现热交换。液冷超充系统的优势在于散热效率高、可用电流大、充电效率高，同时具备低噪音、枪线轻、使用寿命长等优势。液冷超充系统的核心在于液冷模块和液冷充电枪线。

液冷模块：与超充场景更加适配，产业化进程加速

传统风冷模块防护效果有限，故障率高、噪音大。目前主流散热模式为直通风冷模式， 采用高转速风扇强力排风，空气由前面板吸入，从模块尾部排出，从而带走散热器及发热器件的热量。但是充电桩处于室外环境，空气会夹杂着灰尘、盐雾及水气并吸附在模块内部器件表面，内部积尘会导致系统绝缘变差、散热变差、充电效率低、设备寿命减少；遇到雨季或潮湿，积尘吸水后会发霉、腐蚀器件、短路导致模块故障。其次，风冷散热模式采用高转速风扇强力排风，再加上充电桩的散热风扇，会产生较大噪音。因此，要想降低充电模块的故障率和噪音，需要对风冷散热模式进行改进和优化。

液冷模块散热效率更高、防护性好、噪音低、寿命长。与风冷充电模块相比，液冷充电模块靠液冷板内部循环的冷却液与外界进行热交换，从而充电桩功率部分可以全封闭设计，将散热器外置，内部通过冷却液将热量带到散热器上，外部空气吹走散热器表面的热量，散热效率更高同时噪音更低。液冷充电模块采用全封闭设计，与灰尘、易燃易爆气体等杂质杂物无接触，具有更高防护性（IP 65 及以上），进而提升模块使用寿命。根据充换电研究院数据，通常情况下，常规风冷系统使用寿命为 3~5 年，液冷系统使用寿命可超过10 年。

液冷充电模块产业化布局加速，部分厂商已形成规模化收入。相较于传统风冷模块，目前液冷模块成本较高，主要应用在大功率超充及对噪音要求较高的部分充电场景，市场仍以风冷模块为主。但是考虑到液冷模块的充电和散热效率更高，更长的使用寿命降低运营商的全生命周期成本，未来有望替代传统风冷模块得到大规模应用。国内部分厂商在液冷充电模块方面积极布局，如：英飞源已推出统一尺寸的 ACDC、DCDC、双向 ACDC 等全系列液冷模块；优优绿能 40KW 液冷充电模块已产生少量收入；威迈斯 2022 年液冷充电桩模块实现向极氪汽车量产供货，实现 3,020 万销售收入。

液冷充电枪：载流量更大，价值量较传统充电枪大幅提升

液冷充电枪承载更大电流，重量较常规轻 30%-40%。充电桩的输出电流受限于充电枪线，电缆的发热与电流的平方值成正比（焦耳公式 Q=I²Rt），充电电流越大，线缆发热也就越大，要降低线缆发热量避免过热就必须增加导线的截面积（降低电阻 R），带来的副作用是枪线较重；当前 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。根据充换电研究院数据，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，较常规的充电枪质量轻30%~40%。液冷充电枪还需配套冷却单元，冷却单元由水箱、水泵、散热器和风扇构成， 水泵驱动冷却液在枪线循环流动，将热量带到散热器，再由风扇吹走，从而实现比常规自然冷却充电枪更大的载流量（500-700A）。

液冷充电枪价值量较风冷大幅提升，伴随液冷超充趋势有望快速放量。根据中石油2023 年 6 月份的充电设备招标信息，标段四主要针对充电枪，其中液冷直流超充充电枪（带 3 米枪线）的限高价 1.2 万元，是普通直流快充枪（带 4 米枪线）的 4 倍多。国内厂商在液冷充电枪方面均有积极布局，如永贵电器、沃尔新能源（沃尔核材子公司）、日丰股份等，未来有望受益于液冷超充趋势实现液冷充电枪的快速放量。

全液冷超充系统：主机+模块+充电枪全液冷，降低全生命周期成本

全液冷指主机+模块+充电枪均采用液冷方案。和仅模块液冷或者仅充电枪液冷的“半液冷充电系统”不同，目前行业内如华为推出的“600KW 全液冷分体式直流母线架构超充系统”，指的是主机系统、功率模块、充电终端全链路采用液冷散热技术，解决传统风冷一体化充电桩的故障率高功率利用率低、不支持未来演进、效率低、噪音大等问题，同时为高压平台车型提供快速补能，并满足未来增加光伏和储能系统的需求。

其中：1）分体式是指采用 AC/DC 与 DC/DC 分体式结构，功率池化，加智能动态分配，实现功率最大化利用；2）直流母线架构是指 AC/DC 与 DC/DC 之间通过直流母线传输电能，直流母线上还可接入光伏、储能单元，实现光储充一体化高效协调与利用，对电网友好。根据华为数字能源发布的《中国高压快充产业发展报告（2023-2025）》中测算，采用全液冷分体式直流母线架构超充系统，较传统风冷一体桩，十年综合对比收益价值达461 万元，全生命周期下单位成本更低。

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