El comienzo de este año ha sido testigo de un crecimiento notable en el mercado mundial de VNE. Como infraestructura nueva y crítica, los puntos de carga se están desplegando a un ritmo acelerado, con su escala en continua expansión. Según los últimos datos, tomando China como ejemplo, en enero de 2025, el número acumulado de infraestructura de carga en China era de 13,213 millones, un 49,1% más interanual. Entre ellos, la carga de alta potencia se está convirtiendo en un nuevo punto brillante en la industria de puntos de carga de China.

La estación de carga de alta potencia, como su nombre indica, es un dispositivo de carga con capacidad de salida de alta potencia. En comparación con la estación de carga tradicional, su ventaja más destacada radica en la reducción significativa del tiempo de carga.

La carga de alta potencia representa una tecnología de carga con una salida de alta potencia, que se utiliza principalmente para la carga rápida. Generalmente, cuanto mayor es la potencia de carga, menor es el tiempo de carga, y la potencia de carga depende del OBC (cargador a bordo) del vehículo para la carga de CA o del BMS (Sistema de gestión de batería) para la carga de CC. Antes de que comience la carga, se verifica y confirma la comunicación entre el vehículo y el equipo de carga, siendo un aspecto clave la potencia de carga que el vehículo puede aceptar.

En la actualidad, la carga de alta potencia se centra principalmente en aumentar la corriente de carga sin elevar la plataforma de voltaje general del vehículo. Sin embargo, cuando la corriente de carga aumenta, el valor calorífico de los terminales y cables aumenta rápidamente, lo que provocará un aumento brusco de la temperatura, pudiendo dañar los componentes electrónicos del dispositivo de carga e incluso causar un grave accidente de seguridad relacionado con incendios.

Salida de alto voltaje o alta corriente: Al aumentar el voltaje de carga o la corriente de carga, o ambos, se incrementa la cantidad de electricidad entregada a la batería por unidad de tiempo. Por ejemplo, la carga tradicional puede usar un voltaje y corriente más bajos, como 5V/2A; la carga de alta potencia puede usar un voltaje más alto, como 800V o incluso 1000V, o una corriente mayor, como 800A y 1500A, etc.

2.2 Optimizar el diseño del circuito de carga: Se adoptan chips avanzados de gestión de energía y topologías de circuito, como la arquitectura PFC + LLC. Puede mejorar la eficiencia de carga, reducir la pérdida de energía y garantizar que el equipo de carga aún pueda mantener una alta eficiencia de conversión y estabilidad bajo la condición de salida de alta potencia.

2.3 Gestión inteligente de la carga: con la ayuda de chips y algoritmos inteligentes, monitorización en tiempo real del estado de la batería, como potencia, voltaje, temperatura, etc. Basándose en la condición real de la batería, los parámetros de carga se ajustan automáticamente para implementar modos de carga como corriente constante, voltaje constante con limitación de corriente y carga de flotación de voltaje constante. Esto garantiza la seguridad y eficiencia del proceso de carga.

1 Tiempo de carga reducido: Esta es la ventaja más significativa de la carga de alta potencia. Por ejemplo, en el sector de los vehículos de nueva energía (VNE), puede reponer la energía de los camiones pesados eléctricos en más del 60% en 15 minutos. Para los VNE regulares, solo se necesitan 15 minutos para cargar del 20% al 80%.

2 Mayor conveniencia para el usuario: La carga de alta potencia reduce el tiempo de espera de los usuarios durante el proceso de carga. Esto hace que el uso de vehículos eléctricos y otros dispositivos sea más conveniente, mejora la eficiencia de los viajes y alivia la "ansiedad por la autonomía".

3 Mejora de la eficiencia operativa: En los campos de la logística y el transporte, los vehículos eléctricos (VE) se pueden recargar rápidamente y poner en la siguiente tarea de transporte, lo que mejora la eficiencia operativa de las flotas logísticas y reduce el costo operativo.

1 Estaciones de carga públicas: En lugares públicos como áreas de servicio de autopistas y grandes estacionamientos, las pilas de carga de alta potencia permiten la carga rápida de vehículos eléctricos, minimizando el tiempo de espera.

2 Transporte logístico: En el transporte de larga distancia, la carga de alta potencia reduce significativamente el tiempo de carga y mejora la eficiencia del transporte.

1 Tecnología de carga refrigerada por líquido: La tecnología de carga refrigerada por líquido utiliza refrigerante para enfriar el equipo de carga durante la carga, como pistolas y cables de carga. Este método puede controlar eficazmente la temperatura durante la carga, permitiendo el uso de cables más delgados y garantizando la seguridad del equipo de carga y los vehículos. El Supercargador V3 de Tesla utiliza esta tecnología de refrigeración líquida.

.2 Arquitectura de alto voltaje de 800V: Muchos vehículos eléctricos de nuevo desarrollo, como el Porsche Taycan, cuentan con un sistema eléctrico de alto voltaje de 800V. Este sistema de alto voltaje puede reducir significativamente el tiempo de carga. Bajo la misma potencia, un voltaje más alto resulta en una corriente más baja, disminuyendo así la pérdida de energía y la generación de calor durante la carga.

3 Puntos de carga de alta potencia: Los puntos de carga de alta potencia pueden proporcionar una potencia de carga sorprendentemente alta. Por ejemplo, un punto de carga de 350 kW puede cargar el 80% de la batería en 15 minutos. Estos puntos de carga suelen admitir múltiples estándares, como CHAdeMO, CCS, GB/T, etc., para garantizar la compatibilidad con diferentes vehículos.

4 Sistema de gestión de la batería (BMS): El sistema de gestión de la batería juega un papel clave en la carga de alta potencia. Puede monitorizar el estado de la batería, como la temperatura, el voltaje y el nivel de carga, y garantizar un proceso de carga seguro y eficiente. El BMS puede optimizar la estrategia de carga para evitar el sobrecalentamiento o la sobrecarga de la batería, extendiendo así su vida útil.

Disipación de calor

Con el aumento de la potencia de carga, los requisitos de disipación de calor del equipo se vuelven más exigentes. Por ejemplo, cuando un cargador de 480 kW funciona a plena potencia, sus necesidades de disipación de calor superan los 20 kW. En las áreas de carga de camiones pesados, que requieren operación de alta potencia y a largo plazo, son esenciales una disipación de calor más efectiva y una mayor fiabilidad del equipo. En el campo de la disipación de calor, las tres tecnologías principales son el método tradicional de ventilación directa, los conductos de aire independientes y la refrigeración líquida. Entre estas, los conductos de aire independientes y la refrigeración líquida ofrecen niveles de protección relativamente altos.

Eficiencia general

Debido a la alta potencia, el problema de la eficiencia se volverá más obvio, lo que afectará la disipación de calor y los beneficios económicos de toda la estación. En el campo del cambio de potencia, además de la optimización de la topología y el nivel del sistema, la aplicación de nuevos dispositivos semiconductores, como los dispositivos de carburo de silicio, también es muy crítica. Sin embargo, en la actualidad, la aplicación de dispositivos de carburo de silicio todavía enfrenta algunos desafíos, que incluyen el costo, la demanda de accionamiento de alta frecuencia, el diseño de dispositivos magnéticos de soporte, la disipación de calor y la protección contra cortocircuitos.

Ruido

El ruido afectará la experiencia de los usuarios de carga y la ubicación de la estación. Especialmente en algunas escenas con altos requisitos de ruido, no se pueden utilizar equipos ruidosos, o su uso e instalación están restringidos, por ejemplo, se necesitan medidas correspondientes para reducir el impacto del ruido. En el control de ruido, la disposición del ventilador, el diseño del conducto de aire y el uso de materiales de aislamiento acústico y absorción de sonido son factores clave que afectan conjuntamente el nivel de ruido.

redes eléctricas

La amplia aplicación de la carga de CC de alta potencia tendrá un impacto en la red eléctrica. Conduce a un aumento significativo de la carga de la red eléctrica. Especialmente en centros comerciales, áreas residenciales y otros escenarios, la capacidad de la red eléctrica es limitada, y el acceso a equipos de carga de alta potencia generalmente requiere una expansión de capacidad adicional. La expansión de la capacidad de la red eléctrica en estas áreas no solo es difícil, sino también costosa. El rápido aumento y descenso de potencia de la carga de alta potencia conduce a la intensificación de la fluctuación de la red eléctrica, lo que supone un desafío para la estabilidad de la red eléctrica. Este cambio rápido de potencia puede afectar las características de pico y valle de la red eléctrica, aumentar la diferencia de pico y valle, y también puede conducir al cambio del tiempo de pico y valle, afectando así los beneficios económicos de la operación de la estación.

Distribución de energía

En términos de capacidad de distribución de energía, tendido de cables y otras aplicaciones de ingeniería, un dispositivo de 360 kW/480 kW puede ser más de 3/4 veces mayor que un dispositivo de carga de 120 kW, por lo que muchos de 360 kW/480 kW han optado por la "estación dentro de una estación" o estación de demostración, como Tesla V3.

Primero, la tecnología de disipación de calor por refrigeración líquida se está convirtiendo en la configuración estándar de los equipos de carga de alta potencia para mejorar la eficiencia de la disipación de calor y la vida útil del equipo.

Segundo, las tecnologías inteligentes e de interconexión están madurando gradualmente. A través del Internet de las Cosas (IoT), big data e inteligencia artificial, los operadores de estaciones de carga pueden realizar monitoreo remoto, diagnóstico de fallas y precios dinámicos de los equipos, y mejorar la eficiencia operativa.

Tercero, las estaciones de carga de alta potencia pondrán mayor énfasis en la compatibilidad y la versatilidad. Pueden adaptarse a vehículos de nuevas energías (VNE) de diferentes marcas, modelos y especificaciones, rompiendo las barreras entre vehículos y estaciones de carga y brindando a los usuarios una experiencia de carga más conveniente.

Cuarto, la carga de alta potencia verá una mayor integración con fuentes de energía renovable. El uso de energía solar y eólica para alimentar las pilas de carga permite una carga verdaderamente ecológica, reduciendo aún más las emisiones de carbono y promoviendo el desarrollo de energía sostenible.