华为能源专题：充电基础设施十大发展趋势白皮书

趋势一：充电接近加油体验

面向 2025 年电动汽车发展，乘用车将迎来 TCO平价时代，消费者对电动汽车的接受度提高，续航里程和充电便捷度为关键购买要素。

从电动车技术层面看，相同尺寸下，能量密度提升带来的电量增加是解决续航问题的有效举措，电池电压升高带来的快充能力提升是解决充电便捷度的关键要素。 

以乘用车为例，从 2020 年到 2025 年，充电电压将 500V 升级到 800V，单枪充电功率从 60kW 支持到 350kW，很多电动车的电池容量也会从 60 度电升级到 100 度电，而充满电的时间将会从 1 个小时左右缩短到 10-15 分钟，接近燃油车的加油体验。

趋势二：充电设施有更好的可用度

充电基础设施面向全工况场景应用：工业厂区、工地矿区、公路沿线、沿海景区等恶劣应用场景下，由于传统充电桩设计能力不足、防护能力弱导致失效率较高，其中充电模块失效占比 >50%，规模运营挑战大。

充电基础设施核心部件可靠性提升：面向充电产业链分工，全面建设从部件到系统的高质量标准体系。

充电基础设施规划要匹配未来车型演进，10 年寿命，保护投资。

提高充电基础设施的可用度，重点解决三个方面的问题：

第一，充电设施要有“高可靠性”，要能够适应各种复杂和恶劣的运行环境和场景，如高温潮湿、盐雾、粉尘等环境，能够可靠运行在工业区、高速公路、沿海景区等场景。

第二，产品“高质量”，核心部件如充电枪、充电模块等，故障率要求低，保护运营商投资。

第三，充电设施本身要能够“平滑演进”，要能够通过换“芯”，即更换“充电模块”的方式，支持更大的充电容量和更高电压。

趋势三：绿色高效

整站高效：充电应用场景架构设计上，从充电模块高效率、充电桩高效率，向充电场站高效演进，提升单次充电下的运营商收益；充电应用场景软件设计上，通过功率分配优化，使能充电设备工作在最佳效率区间，实现最佳利用率下的最高效率工作。 

绿色充电：光、充、储协同降低电费支出；动态增容实现园区、小区建桩不改变压器。 

现在一个充电场站的整站效率低于 92%，到2025年，整站效率应该达到95%以上。到2025年，中国将有 3000 万台电动车，年充电量超过 2500 亿度，效率提升三个点，将节省 85 亿度电，节约电费超过 60 亿元。

技术革新和场站设计双轮驱动：通过固态变压器、新拓扑新器件、新算法等技术研发；通过在充电站设计上增加光伏、储能等新能源的本地接入和综合调度，持续打造绿色高效充电网络

趋势四：核心部件标准化

到 2030 年，预计直流充电桩的保有量将超过 400万台，这些充电桩由很多投资方建设和运营，分布于各种场景、各个角落。由于这些充电桩和充电场站形态各异，存在“厂家多”、“产品型号多”、“部件尺寸多”的特点。

针对充电模块，各个厂家的型号、尺寸都不一样，不能够互相替换和兼容，当产业规模增大，产品进入生命周期管理阶段，很多充电桩可能由于没有备件或备件太贵、无厂家维护等问题被迫更换，将造成投资方和社会的巨大损失。因此，在常用、易损、核心部件上一定要持续推进“标准化”的工作，核心模块尺寸218mm×458mm×84mm，在相同尺寸下，模块功率由 20kW 提升到 30kW，未来向 40kW 演进，做到“标准化、模块化、可演进”。

趋势五：环境友好

充电基础设施未来的特点是“无处不在”， 面向商业区、核心区（办公区 / 别墅区）、一般居住区、纯住宅区、医院 / 疗养院等环境下的充电桩已经开始规模部署，因此建设充电设施，噪音、EMC、电网的友好性应成为建桩的关注重点，确保“环境友好”： 

第一，要通过模块、整桩的散热设计提升，做到“低噪音”；

第二，严格遵循 EMC 设计标准，通过功率拓扑创新、电磁屏蔽设计，降低电磁辐射，减少对电气设备、对人体的影响；

第三，通过先进的功率控制算法，减少大功率充电对电网的影响，做到“电网友好”。 

做要到以上这三个“友好”，一方面要采用新技术、智能化技术以及系统工程，一方面标准要提高、实施要严格

趋势六：小功率直流充电

2025 年电动车保有量将达到 3000 万台，乘用车充电量 80% 来自小区 / 园区场景下小功率充电，实现“最后一公里”末端充电网络的覆盖，推动大规模小区 / 园区充电桩建设，将成为解决车主便捷充电问题的关键行动。 

当前的交流充电解决方案，充电功率无法精细调配导致变压器冗余投资，每车配置 OBC 导致社会成本增加。未来，采用小功率直流充电方案替代交流充电方案，充电更快（20kW 直流 VS 7kW 交流）；即插即充免扫码；智能直流充电实现每车充电精确控制，有序充电；易于叠光叠储；去 OBC 节省 3000+ 元 / 车，整车布置更灵活，同时降低维护成本。

面向未来，以车桩协同、有序充电为核心的小功率直流充电解决方案，将成为小区 / 园区充电场景的关键技术路线之一。

趋势七：充电形态多样化

根据行业预测，2025 年商用车的充电需求占比将从当前的 10% 提升至 25% 以上，以电动重卡为代表的运输车电动化将成为主要增长点，充电服务也将从单一的公交 / 大巴、乘用车出行类车，向重卡运输车，环卫、港口 AGV 等专用车，多种类、差异化充电演进。 

相比较乘用车 60kWh 左右的电量，重卡电池容量增长 5 倍，大多工作在多粉尘、污染较重的工矿厂区，并且对充电时间非常敏感，同时要求选址简单、占地小，运维简单，因此面向高频次、大电量、短时间充电、集约化建设的换电解决方案开始受到行业青睐。高可靠满足恶劣应用环境，10 年长寿命适应长期满载运行，高效率匹配大充电量，智能运维免下站，将会成为卡车换电基础设施的关键要求。

趋势八：充电基础设施数字化、智能化

智能充电：面向站点信息在线、问题在线处理、故障预测等“数字孪生”策略应用，实现无人值守、免下站，降低站点运维支出；挖掘站点能源数据价值，实现充电场站从能源消耗到能源“挣钱”，扩大站点盈利。 

通过智能电网、物联网、5G 通信、远程控制、云计算、大数据、人工智能、 车联网实现区域、企业、充电桩网络集约运行、智能出行。充电基础设施在“充电体验、运行维护、网络协同”等方面完全数字化、智能化，实现“充电体验安全快捷、充电设施无人值守、远程运行维护，以及充电设施智能高效、充电网络智能调度”。

趋势九：安全可信，隐私保护

充电基础设施是用电设备，也是网络设备，还直接受电网的调度和管理，具备多重属性，对安全可信与隐私保护方面提出了非常高的要求。要求具备： 

高可靠性——低故障率，高设备安全性，不能够伤害人和环境；

高网络安全性—— 能够抵抗住比如网上和本地的恶意攻击； 

高可用性——对缺陷要有冗余处理能力；

高韧性——对干扰要有鲁棒性，以及要实施严格的隐私保护、合规使用人和车的隐私数据。

通过“社会认识、行业标准、技术牵引与实现”共同发展，实现在充电基础设施方面的“数字信任”，保证充电产业长期、健康发展。

趋势十：多网融合的节点，能源互联的入口

车桩协同，充电策略精细化；整站协同，能源分配有序化；整网协同，互联互通，即插即用；降低站点投资和运维支出。

“电网、充电网、车联网”等多个网络都汇聚在充电基础设施这一个节点上。“电网”方面，本地配电网会有光伏、储能协同，会有 VPP 虚拟电厂的调度使用，要支持电网的调频、调峰。“充电网”方面，支持有序充电，会采用区块链等技术，支持市场交易。“车联网”方面，会做到“人、车、桩协同”，实现云 BMS 管理等。

面向未来，充电基础设施将会成为“能源互联网”的一个关键入口。