隨著充電基礎設施的不斷建設、快速充電樁的開發(fā)以及高功率密度電池的使用，這種情況都將成為過去。新材料和新技術的采用使得電動汽車電池的容量和功率密度得到了進一步提升，如今的鋰離子電池的容量相當于同等大小鉛蓄電池的7倍。另據(jù)Grand View Research的預測，全球電動汽車充電基礎設施市場規(guī)模在2020年為150億美元，預計從2021到2028年，其復合年增長率將達到33.4%。其中，電動汽車充電設備在商業(yè)場所的市場滲透率明顯高于住宅場所。隨著電動汽車的普及，有利于能源優(yōu)化的快速充電樁乃至智能充電站的數(shù)量也將大幅增加。
不斷進化的快速充電解決方案
快速、經(jīng)濟、安全和可靠是電動汽車充電解決方案必須兼顧的重要考量。在設計電動汽車直流充電樁時，常常要滿足這些條件：增大輸出功率，縮短充電時間；提高充電站設定尺寸內(nèi)的功率密度；通過增大負荷并降低功耗來提高效率；降低每瓦電能的設計成本。因此，設計工程師必須克服如下技術挑戰(zhàn)：
一是功耗和散熱問題
真正的快充應允許電池以高達350kW的功率進行充電。以此來計算，97%的效率就意味著有9kW的功率損耗。在指定的高功率水平下向電動汽車供電，就會產(chǎn)生大量損耗和高溫，因此可能會造成器件的損壞。
二是電池尺寸和充電電流之間的配比平衡問題
英飛凌有過一個測算，在給汽車電池充電時，以寶馬i3汽車為例，自2016年以來，它的電池容量為95Ah。如果以100A的電流為100Ah電池連續(xù)充電，理論上需要一個小時才能充滿。在目前400V的正常電壓下，要在一小時內(nèi)為100Ah的電池充電，大約需要40kW的充電功率。這還只是大約200公里續(xù)航范圍內(nèi)所需的電量，不能算是真正的快充。如果要進一步縮短充電時間，必須要增大充電電流，涉及充電樁任一參數(shù)的修改都需要多方面的權衡。
三是高功率輸出的安全問題
綜合充電標準（CCS）允許輸出電壓高于500V，因此只有訓練有素的專業(yè)人員才能進行操作，并且對統(tǒng)一的充電插頭有很高的材料和技術要求。
面對這些難題，半導體技術是使電動汽車快速充電達到更方便、更經(jīng)濟、更可持續(xù)的關鍵。
