电动汽车充电技术

2024年3月12日发(作者：雷克萨斯轿车es300)

电动汽车充电技术的分类：

1. 慢充。慢充又被称为常规充电、车载充电，是采用随车携带的携式充电设备进行充电，

可使用家用电源和充电桩。这种慢充的充电电流较小，一般是在6A~32A左右，电流可

直接进行两相交流或三相交流电。而根据电流的大小，电池的体积，一辆新能源汽车充

满电需要5~8小时

2. 快充。快充也被称为地面充电，是通过非车载充电器采用高强电流给电池直接充电，电

池可以在短时间内充到80%左右的电量，因此也被人们称之为应急性充电。这种充电模

式的电压，一般在150~400之间，功率大。

3. 换电。换电就是给车辆充电之外，直接给电池换电。在动力电池即将耗完电时，用充满

电的电池组度更换电量低的电池组，更换下来电池被送到电站内进行慢充补电。

4. 无线充电。无线充电是指电动车不在电线或电缆的状态下充电，直接连接地面无线充电

源板，自动进入电网，进行充电。使用起来方便，安全，能够有效提高电池的容量。但

是，现在无线充电的技术还并不是十分完善，无法被大批量广泛应用。

5. 移动充电。对于汽车续航来说，最理想的状态就是巡航时开启移动充电。这样的充电方

式，电力汽车不需要去找充电站充电，也不需要花费时间修建充电桩。

电动汽车充电技术的原理结构：

我们知道电动汽车由车载动力电池提供能量，并由电机提供动力来实现行驶。电动汽车行驶

消耗的是电池的能量，电池电量消耗后需要补充电量， 通过把电网或者其他储能设备中的

电能转移到车辆的电池的过程就是充电。电网或者储能设备中的电能，需要经过充电设备的

转化，以匹配电动汽车动力电池的技术特性才能完成充电。充电设备的转化过程还需要和电

动汽车上动力电池的管理系统BMS（Battery Management System）协商，以适当的电压和

电流来完成充电，并且在充电过程中，充电电流会随着充电进程而减小，初期可以大电流充

得快一些，后期小电流充得慢一些。

电动汽车充电技术的特色：

1、动力电池特性

不同种类动力电池具有不同的充电特性 , 最佳充电率在 0.2～2.0 C之间变化。电池系统额

定电压相同的情况下 , 最高充电电压由于电池种类、结构型式上的区别也体现出一定的差

别。对于不同种类的电池 , 充电方法及充电控制策略也不同 ,应根据其电池特性不同采用不

同的充电方法。

2、充电时间

不同运行模式的电动汽车对充电时间提出了不同的要求 , 而充电时间的不同需要不同的充

电方式来满足。在电动汽车对充电时间要求不高的情况下 , 可在停运时间利用电力低谷进

行常规充电 , 延长车辆的续驶里程; 在充电时间较为紧迫的情况下 , 需要采用快速充电或

电池组快速更换及时实现电能补充。

3、充电场所及其他环境条件

动力电池充放电工作效率受充电场所及其他环境条件的影响 , 尤其是受环境温度的影响。

在常温下 , 电池充电接受能力较强 , 随着环境温度的降低 , 其充电接受能力逐渐降低。因

此 , 随环境温度降低 , 充电站功率需求将增加。因而 , 建设充电站时应尽可能保证其环境

不受人为温度条件的影响。

未来发展：

(一)未来一段时间内，交流充电仍是我国主要补能技术，有序充电占比将逐步提高。

交流充电也称“慢充”，通常为小电流充电，功率一般为7kW，由于充电功率较低，充电速度

慢，充电所需的时间较长，一般需要8-15小时，主要面向乘用车，应用场景为居民小区停

车场或公共停车场、大型购物中心。交流充电技术成熟，充电桩结构简单、体积小，安装成

本低，不含线路改造和扩容时每个交流充电桩的安装成本仅需800-1200元。

(二)直流充电或将两极分化：公共领域-大功率充电，私人领域-直流小功率慢充。

直流充电又称“快充”，充电电流大、充电快，功率通常在60kW以上，满电状态仅需要20-

150分钟，适合对充电时长要求较高的场景，如出租车、公交车、物流车等运营车充电站，

以及乘用车公共充电桩。直流充电桩需要大体积变压器和交直流转换模块，因此造价远超交

流桩。通常直流充电桩制造安装成本约0.8元/W，60kW直流桩总价约5万元(不含土建、扩

容)。

(三)换电技术是电动汽车电能补给的重要补充，未来有望趋于标准化、共享化发展

从电能补给的发展趋势来看，充电仍是电动汽车补能的主流方式。但是，换电作为电动汽车

电能补给的路线之一，具备其特殊的优势。

首先，国家鼓励多元化的补能方式，政府主管部门将长期推动充、换电产业发展。2020年

以来，国家发改委、工信部、能源局等主管部门相继发布政策文件，重点推动主要应用领域

形成统一的换电标准，提升换电模式的安全性、可靠性与经济性，加快换电模式推广应用。

第二，由于充电补能方式的发展尚有一些问题亟待解决，比如土地资源的紧缺，集中充电对

电网的冲击，未来大功率充电电价的上涨，这些问题的存在或有助于换电模式的进一步发展。

第三，换电模式具有统一管理动力电池的优势，能使所用电池处于最佳运行工况，从而减少

电池数量投入，延长服役时间，增厚资产回报。

与此同时，换电产业面临的挑战也同样明显。首先，换电标准和电池标准的不统一。目前底

盘换电、分箱换电、侧方换电等换电方式造成电池规格型号及参数各异，车企之间难以实现

电池及换电设备的共享。第二，高昂的建设运营投入。单个换电站的建设成本约为200万元

左右，并且电池重资产运营压力非常大。

(四)无线充电技术尚处于探索阶段，或将于2025年前后开始小规模商业化运营。

电动汽车无线充电技术涉及到地面端设备、车载端设备、地面端与车载端之间的通信，以及

无线充电系统与电动汽车和电网之间的交互。目前，我国已率先完成无线充电技术的标准编

制工作，从系统设计、设备拓扑、通信协议、工作频率、电磁环境等方面，对电动汽车无线

充电系统功能和性能提出要求。