Le début de cette année a été marqué par une croissance remarquable du marché mondial des VNE. En tant qu'infrastructure nouvelle et critique, les bornes de recharge sont déployées à un rythme accéléré, leur échelle ne cessant de s'étendre. Selon les dernières données, en prenant la Chine comme exemple, en janvier 2025, le nombre cumulé d'infrastructures de recharge en Chine était de 13,213 millions, soit une augmentation de 49,1 % en glissement annuel. Parmi elles, la recharge haute puissance devient un nouveau point fort dans l'industrie chinoise des bornes de recharge.

La borne de recharge haute puissance, comme son nom l'indique, est un appareil de recharge doté d'une capacité de sortie de haute puissance. Comparé à la borne de recharge traditionnelle, son avantage le plus notable réside dans la réduction significative du temps de recharge.

La recharge à haute puissance représente une technologie de recharge avec une sortie de puissance élevée, principalement utilisée pour la recharge rapide. Généralement, plus la puissance de charge est élevée, plus le temps de charge est court, et la puissance de charge dépend du chargeur embarqué (OBC) du véhicule pour la recharge CA ou du système de gestion de batterie (BMS) pour la recharge CC. Avant le début de la recharge, la communication entre le véhicule et l'équipement de recharge est vérifiée et confirmée, l'un des aspects clés étant la puissance de charge que le véhicule peut accepter.

Actuellement, la recharge haute puissance vise principalement à augmenter le courant de charge sans augmenter la plateforme de tension globale du véhicule. Cependant, lorsque le courant de charge augmente, la valeur calorifique des bornes et des câbles augmente rapidement, ce qui entraîne une forte augmentation de la température, pouvant endommager les composants électroniques de l'appareil de recharge et même provoquer un grave accident de sécurité lié à un incendie.

Sortie haute tension ou fort courant : En augmentant la tension de charge ou le courant de charge, ou les deux, la quantité d'électricité délivrée à la batterie par unité de temps est augmentée. Par exemple, la charge traditionnelle peut utiliser une tension et un courant plus faibles, tels que 5V/2A ; la charge haute puissance peut utiliser une tension plus élevée, telle que 800V ou même 1000V, ou un courant plus important, tel que 800A et 1500A, etc.

2.2 Optimiser la conception du circuit de charge : Des puces de gestion d'alimentation avancées et des topologies de circuit, telles que l'architecture PFC + LLC, sont adoptées. Cela peut améliorer l'efficacité de la charge, réduire la perte d'énergie et garantir que l'équipement de charge peut toujours maintenir une efficacité de conversion et une stabilité élevées dans des conditions de sortie haute puissance.

2.3 Gestion intelligente de la charge : grâce à des puces et des algorithmes intelligents, surveillance en temps réel de l'état de la batterie, telle que la puissance, la tension, la température, etc. En fonction de l'état réel de la batterie, les paramètres de charge sont automatiquement ajustés pour implémenter des modes de charge tels que le courant constant, la tension constante avec limitation de courant et la charge d'entretien à tension constante. Ceci garantit la sécurité et l'efficacité du processus de charge.

1 Temps de charge réduit : C'est l'avantage le plus significatif de la recharge à haute puissance. Par exemple, dans le secteur des VÉ (Véhicules Électriques), elle peut recharger la puissance des camions électriques lourds de plus de 60 % en 15 minutes. Pour les VÉ classiques, il ne faut que 15 minutes pour passer de 20 % à 80 % de charge.

2 Confort utilisateur amélioré : La recharge à haute puissance réduit le temps d'attente des utilisateurs pendant le processus de charge. Cela rend l'utilisation des VÉ et autres appareils plus pratique, améliore l'efficacité des déplacements et atténue "l'anxiété de l'autonomie".

3 Améliorer l'efficacité opérationnelle : Dans les domaines de la logistique et du transport, les VE peuvent être rapidement rechargés et réintégrés dans la prochaine tâche de transport, ce qui améliore l'efficacité opérationnelle des flottes logistiques et réduit les coûts d'exploitation.

1 Bornes de recharge publiques : Dans les lieux publics tels que les aires de service d'autoroute et les grands parkings, les bornes de recharge à haute puissance permettent une recharge rapide des véhicules électriques, minimisant ainsi le temps d'attente.

2 Transport logistique : Dans le transport longue distance, la recharge à haute puissance réduit considérablement le temps de recharge et améliore l'efficacité du transport.

1 Technologie de recharge refroidie par liquide : La technologie de recharge refroidie par liquide utilise un liquide de refroidissement pour refroidir l'équipement de charge pendant la recharge, tels que les pistolets de charge et les câbles. Cette méthode permet de contrôler efficacement la température pendant la charge, autorisant l'utilisation de câbles plus fins, et assure la sécurité de l'équipement de charge et des véhicules. Le Superchargeur V3 de Tesla utilise cette technologie de refroidissement liquide.

2 Architecture haute tension 800V : De nombreux VE nouvellement développés, tels que la Porsche Taycan, sont équipés d'un système électrique haute tension de 800V. Ce système haute tension peut réduire considérablement le temps de charge. À puissance égale, une tension plus élevée entraîne un courant plus faible, diminuant ainsi la perte d'énergie et la génération de chaleur pendant la charge.

3 bornes de recharge haute puissance : Les bornes de recharge haute puissance peuvent fournir une puissance de charge remarquablement élevée. Par exemple, une borne de recharge de 350 kW peut charger 80 % de la batterie en 15 minutes. Ces bornes de recharge prennent généralement en charge plusieurs normes, telles que CHAdeMO, CCS, GB/T, etc., pour assurer la compatibilité avec différents véhicules.

4 Système de gestion de batterie (BMS) : Le système de gestion de batterie joue un rôle clé dans la charge haute puissance. Il peut surveiller l'état de la batterie, tel que la température, la tension et le niveau de charge, et assurer un processus de charge sûr et efficace. Le BMS peut optimiser la stratégie de charge pour éviter la surchauffe ou la surcharge de la batterie, prolongeant ainsi sa durée de vie.

Dissipation thermique

Avec l'augmentation de la puissance de charge, les exigences en matière de dissipation thermique des équipements deviennent plus strictes. Par exemple, lorsqu'une borne de recharge de 480 kW fonctionne à pleine puissance, ses besoins en dissipation thermique dépassent 20 kW. Dans les zones de recharge pour camions lourds, qui nécessitent un fonctionnement à haute puissance et à long terme, une dissipation thermique plus efficace et une fiabilité accrue des équipements sont essentielles. Dans le domaine de la dissipation thermique, les trois principales technologies sont la méthode traditionnelle de ventilation directe, les conduits d'air indépendants et le refroidissement liquide. Parmi celles-ci, les conduits d'air indépendants et le refroidissement liquide offrent des niveaux de protection relativement élevés.

Efficacité globale

En raison de la puissance élevée, le problème d'efficacité deviendra plus évident, ce qui affectera la dissipation thermique et les avantages économiques de l'ensemble de la station. Dans le domaine de la conversion de puissance, outre l'optimisation de la topologie et du niveau système, l'application de nouveaux dispositifs semi-conducteurs, tels que les dispositifs au carbure de silicium, est également très critique. Cependant, à l'heure actuelle, l'application des dispositifs au carbure de silicium se heurte encore à certains défis, notamment le coût, la demande de pilotage à haute fréquence, la conception des dispositifs magnétiques de support, la dissipation thermique et la protection contre les courts-circuits.

Bruit

Le bruit affectera l'expérience des utilisateurs de recharge et l'emplacement de la station. Surtout dans certains environnements où les exigences en matière de bruit sont élevées, les équipements bruyants ne peuvent pas être utilisés, ou leur utilisation et leur installation sont restreintes. Par exemple, des mesures appropriées doivent être mises en place pour réduire l'impact du bruit. Dans le contrôle du bruit, la disposition des ventilateurs, la conception des conduits d'air et l'utilisation de matériaux d'isolation phonique et d'absorption acoustique sont tous des facteurs clés qui affectent conjointement le niveau sonore.

réseaux électriques

L'application généralisée de la recharge DC haute puissance aura un impact sur le réseau électrique. Elle entraîne une augmentation significative de la charge du réseau électrique. Surtout dans les centres commerciaux, les zones résidentielles et autres lieux, la capacité du réseau électrique est limitée, et l'accès à des équipements de recharge haute puissance nécessite généralement une expansion de capacité supplémentaire. L'expansion de la capacité du réseau électrique dans ces zones est non seulement difficile, mais aussi coûteuse. La montée et la descente rapides de la puissance de la recharge haute puissance entraînent une intensification des fluctuations du réseau électrique, ce qui pose un défi à la stabilité du réseau électrique. Ce changement rapide de puissance peut affecter les caractéristiques de pointe et de creux du réseau électrique, augmenter la différence de pointe et de creux, et peut également entraîner un changement de l'heure de pointe et de creux, affectant ainsi les bénéfices économiques de l'exploitation de la station.

Distribution d'énergie

En termes de capacité de distribution d'énergie, de pose de câbles et d'autres applications d'ingénierie, un appareil de 360 kW/480 kW peut être plus de 3 à 4 fois supérieur à celui d'un appareil de recharge de 120 kW. Par conséquent, de nombreux appareils de 360 kW/480 kW ont choisi la "station dans la station" ou la station de démonstration, comme la Tesla V3.

Premièrement, la technologie de dissipation thermique par refroidissement liquide devient la configuration standard des équipements de recharge à haute puissance pour améliorer l'efficacité de la dissipation thermique et la durée de vie des équipements.

Deuxièmement, les technologies intelligentes et d'interconnexion arrivent progressivement à maturité. Grâce à l'Internet des objets (IoT), aux mégadonnées et aux technologies d'intelligence artificielle, les opérateurs de bornes de recharge peuvent réaliser la surveillance à distance, le diagnostic des pannes et la tarification dynamique des équipements, et améliorer l'efficacité opérationnelle.

Troisièmement, les bornes de recharge à haute puissance mettront davantage l'accent sur la compatibilité et la polyvalence. Elles pourront s'adapter aux VE de différentes marques, modèles et spécifications, en supprimant les barrières entre les véhicules et les bornes de recharge et en offrant aux utilisateurs une expérience de recharge plus pratique.

Quatrièmement, la recharge à haute puissance sera plus étroitement intégrée aux sources d'énergie renouvelables. L'utilisation de l'énergie solaire et éolienne pour alimenter les bornes de recharge permet une recharge véritablement verte, réduisant davantage les émissions de carbone et promouvant le développement d'énergies durables.