成本高、普及难......如何做好新能源汽车这“桩”事

这是中国新能源汽车年产量首次突破1000万辆，刷新了全球新能源车年产量新纪录。中国汽车工业协会的数据显示，今年8月，新能源汽车国内销量首次超过燃油车，8—10月，国内市场新能源汽车占比连续三个月超过50%。

伴随着我国新能源汽车一路高歌猛进，新能源汽车充电补能技术也按下了“快进键”。2024年，被誉为中国超充发展的元年。超充技术，最快可实现“充电一秒跑一公里”，有效缓解了长期困扰新能源汽车产业的“里程焦虑”。

图片来源：岚图汽车

超充元年已来，充电能和加油一样快吗？

“一杯咖啡，满电出发”

“电量从13%到81.5%，充电只需12分钟，充电效率是特斯拉Model Y的4倍。”岚图汽车首席执行官（CEO）卢放现身说法。今年，他驾驶最新款岚图知音，从武汉到杭州，跑了800多公里，全程高速，开着空调，只在服务区充了一次电。

“很多用户对纯电车心存顾虑，现在有了超充技术，就不需要为充电焦虑了。”卢放说。

新能源车充电技术经历了几次更新迭代。最初，新能源车充电电压是220伏，车主在家接个插线板就可以直接给车充电。随后，有了“慢充”，交流电充电桩不能直接给车充电，要通过车载充电机将交流电转换成直流电后，才给车充电。由于车载充电机不能做太大，功率也不大，大概需要7个小时才能充满电。后来的“快充”也叫直流快充。充电桩把电网的交流电转化成直流电，输送给电动汽车，可以在1个小时内给车充电至80%。相比慢充的220伏输出电压和7千瓦充电功率，快充输出电压和充电功率分别跃升至380伏和60千瓦。

超充，是更厉害的快充，使用功率更大的直流电，可在10分钟内将电量由20%充至80%，相当于55度电或320公里的续航。根据业内定义，超充的单枪充电功率不小于350千瓦，最大输出电压不小于1000伏，持续充电电流不小于400安培。

普通的快充电车，在超充桩也可以充电。因为二者的接口标准是一样的。只不过超充桩会自动识别，按快充的模式给快充车充电。

“超充桩所用技术，与快充桩颇为不同。”北京理工大学电动车辆国家工程研究中心专家宁述勇说，由于超充散热要求更高，得采用液冷系统，包括散热器、冷却液、泵和管道网络——在电缆和充电枪之间设置专门的液体循环通道，通道内加入冷却液（乙二醇水溶液或油），高效带走充电线缆上的热量，让更细的充电线可加载更大的电流。由于使用液冷技术，超充枪的线更细、更轻，力气小的车主也能一手提起。

当然，液冷技术门槛也更高。“合格的冷却液有一定的防腐蚀、除锈的作用。反之，如果冷却液工艺不过关，则会造成液冷板腐蚀、堵塞，甚至损害水泵。”宁述勇说，液冷技术除了对冷却液质量要求高，防止液体泄漏也是一大难题。比如，充电枪使用环境复杂，拖拽频繁，时常跌落、被碾压，因此对连接位置的密封性要求更高。

此外，充电枪工作时，通过端子的电压较高、电流较大，端子位置会产生更大热量，外壳材料常选用导热塑料来加快散热。为固定端子和连接导线，保证枪头的防尘、防水性能，部分枪头会填充高导热系数的灌封胶。

据推算，液冷充电枪成本约占整个充电桩的21%，成为成本仅次于充电模块的组件。

与主流新能源车电气架构系统的400伏平台不同，超充电池系统大多匹配800伏高压平台。相比大电流，高电压方案可减少发热，而且占用空间少，更受厂商青睐。但为了匹配高压平台，车企需要升级电气架构系统，将半导体器件由硅基的绝缘栅双极晶体管（IGBT）迭代为造价更高的碳化硅材料。

据国泰君安证券研报测算，400伏平台升级为800伏高压平台，将合计增加整车成本超4000元。不过，随着规模化效应的显现，这个成本差额预计会降低。

尚未打通“最后一公里”

新能源乘用车市场中，800伏高压车型的数量和销量正在逐年增长，市场渗透率也在稳步上升。800伏高压车型数量从2022年的13款增至2023年的37款，2024年前5个月更增至48款；800伏高压车型渗透率从2022年的2.5%，上升至2024年1—5月份的7.7%；800伏高压车型2022年售出12.9万辆，2023年达到32.1万辆，2024年前5个月的销量已达到24.6万辆。

“汽车具备800伏这个接口，就有超充功能。许多车企把超充功能打造成亮点。”北方工业大学汽车产业创新研究中心研究员张翔告诉科技日报记者，800伏高压充电系统已广泛应用于吉利汽车、一汽红旗、上汽通用、小米汽车、理想汽车等品牌20万元以上车型。而且得益于成本降低与规模化生产，北汽新能源、比亚迪汽车、岚图汽车中20万元以下的车型也搭载了800伏高压充电系统。

图片来源：岚图汽车

随着越来越多的超充车型问世，超充桩匹配不足的问题则浮出水面。张翔把这一矛盾比喻为“先有鸡还是先有蛋”——充电桩运营商担心超充车型数量少，建超充桩是赔本赚吆喝；消费者则担心超充桩数量少，花钱买车之后用不上超充桩。

“一方面，目前超充站建设成本比较高，大约是快充站的5倍、慢充站的10倍。另一方面，超充对电网的电流、功率都有很高的要求；如果电力容量不够，就无法建网点。”张翔说。

此外，超充站面临成本高、盈利难的问题。张翔说，就现阶段而言，超充站建起来利用率不高，市面上带有800伏接口的新能源车数量少，电站需要很长时间才能盈利。据专业人士测算，超充车辆占比达到15%以上时，超充设备才有盈利空间，按照目前的发展速度，预计需要3到4年时间。

也正是因为成本和利用率的原因，在高速公路上配备超充桩更难。目前高速上往来车辆还是以燃油车居多，只有节假日的时候，才出现新能源车扎堆充电的情况。“别说建超充桩，就现在运营的这些快充电桩，几乎都是不盈利的。这意味着，跑长途时想实现充电像加油一样快，还有很长一段路要走。”张翔说。

超充桩的这笔经济账，也影响了消费者购车的积极性。由于超充桩初期建设和运维费用较高，充电费就比较高。“我长期用超充，充200元电在市区能跑400公里左右，这个成本其实比燃油车没便宜多少。”北京一位新能源车主表示。

“成本是影响消费者选择的重要因素。”张翔认为，“用较高花费换取宝贵时间，目前超充的商业模式还处于初级阶段，需要一个培养用户、打造环境的过程。”

高德地图超充站检索数据显示，我国超充站已达7700余座。超充产业链上，上游的充电设备制造商有科士达、盛弘电气、特锐德等；中游的建设和运营商主要有星星充电、特来电、国家电网、南方电网等。按超充站属性，则可分为以中石化、中石油、国家电网构成的国企超充站；以星星充电、特来电等构成的第三方超充站；以蔚来、小鹏、理想等构成的车企自营超充站。

“随着大家对充电效率要求越来越高，以及超充桩普及后使用成本的下降，超充桩一定是未来发展趋势。”张翔说。

各显神通织密超充网络

万事俱备，只欠东风。广大新能源车主充电何时能像加油一样便捷？

今年6月，交通运输部等部门印发《交通运输大规模设备更新行动方案》，提出科学布局、适度超前建设公路沿线新能源车辆配套基础设施，探索超充站、换电站、加氢站等建设。

政策的出台将助力超充站建设。业界普遍认为，超充桩发展初期还是需要政府的资助和支持。

“针对经营初期超充桩利用率不高的情况，可以通过补贴的方式，比如按功率、电量给予补贴，或者规定补贴年限，让运营商尽快回本。”在张翔看来，可以通过出台相关政策等方式，例如要求新建楼盘停车场、商场按比例配置超充桩，来支持超充技术的普及。

当前，多地积极采取措施支持超充站建设。目前，广东省超充站数量已超千座。这其中，深圳市可谓冲锋在前。2023年6月，深圳市政府启动建设“超充之城”。如今，一个个紫色外观的超充站在深圳街头投入运营。截至今年10月，深圳累计建成超充站671座，超充站、充电枪数量超过加油站、加油枪数量。深圳今年底计划建成1000座超充站，形成“600米充电圈”。

深圳还基于全市域级、全自主可控、精细建模的统一时空信息平台，打造“电力充储放一张网”，让原本零星分散的充电桩、储能站、光伏站等电力充储放资源，以数字孪生、全景可控的形式接入“一张网”中，为新能源车主提供“一键找桩、一键充电”等公益性服务，可消除因不同运营商App端口不一，用户需要反复注册和充值的烦恼。

有深圳车主表示，依靠超充，自己半个多月才补一次电，仅需20分钟，续航近500公里，可满足上下班通勤和周末周边游的需求。充电桩过去1小时只能充1辆车，现在可以充3辆，大幅提升了充电站的运营能力，降低了充电站对车位数量、土地空间的需求，达到了“以时间换空间”的目的。

在北京，留心观察的话也不难发现，商场地下停车场、超市前地面停车场等场地新装了各式各样的超充桩。北京市发改委等部门发布的《本市加快推进新能源汽车超级充电站建设实施方案》提出，北京将利用公共停车场、交通枢纽、闲置土地，以及居民小区周边绿地小规模硬化地面，加快推进超充站建设。2025年底，北京将建成1000座超充站。

该方案还明确，支持市属国企利用公交场站、现有加油站、环卫站、热力站建设超充站，积极探索利用桥下空间建设超充站；探索利用现有加油站建设立体超充站，鼓励已建充电站升级改造为超充站。

今年8月，国家电网在北京建设的首批超充站正式投入运营。这些超充站通过对充电桩进行动态功率分配，可自动匹配车端需求功率，使电力资源利用率更高。

国内各新能源车企也在积极建设自己的超充网络。截至目前，蔚来共建有超充站2279座，小鹏有354座，理想有444座，极氪456座。

岚图汽车不久前建成的智慧超充站，不仅配套了自动充电机器人，还配备了全球首个兆瓦级品牌超充桩，最快能实现每秒充电续航1.7公里。岚图汽车计划，2025年底在全国建成200座超充站，到2026年在全国联合部署1000座超充站、超过10000个超充桩。

与此同时，中国超充技术也正走向海外。今年3月，首座液冷超充站点在土耳其正式上线。该站点配置一台华为600千瓦液冷超充主机，能同时满足4辆车的快速充电需求。