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借著新基建的東風(fēng)，新能源汽車(chē)已經(jīng)火了好多年，而且看起來(lái)還會(huì)火下去。而隨著新能源車(chē)保有量不斷攀升，“充電焦慮”、節(jié)假日高峰期充電難，已成為新能源車(chē)“成長(zhǎng)”過(guò)程中亟待解決的問(wèn)題。目前在資本市場(chǎng)，充電樁成為新能源領(lǐng)域的一大“風(fēng)口”——據(jù)研究報(bào)告指出，至2040年，全球充電樁總投資金額，將高達(dá)5千億美元，像是寧德時(shí)代、華為等巨頭都紛紛推出充電樁品牌。

作為新能源汽車(chē)的重要配備裝置，充電樁的輸出效率直接限制電動(dòng)車(chē)的充電速度。但高功率充電樁不僅對(duì)電池與線纜要求高，同時(shí)對(duì)充電樁的散熱系統(tǒng)也有著極高的要求——因?yàn)?/span>充電樁電感模塊體積高度壓縮，內(nèi)部結(jié)構(gòu)非常緊湊，熱量就越集中，進(jìn)而導(dǎo)致充電樁內(nèi)部溫度升高，輕則充電模塊過(guò)溫保護(hù)不再輸出，重則引起火災(zāi)等意外事故。因此，做好充電樁的散熱方案極為關(guān)鍵。

而針對(duì)充電樁的散熱，用材是很關(guān)鍵的一步，主要可分為兩部分討論：外殼和充電模塊。

1.外殼

充電樁主要可分為公共建筑充電站內(nèi)的直流充電樁（充電功率大、充電時(shí)間長(zhǎng)產(chǎn)生熱量大）及停車(chē)場(chǎng)或私人場(chǎng)所的交流充電樁（功率相對(duì)較小、產(chǎn)生熱量較少），后者因?yàn)樯嵋蟊容^低，所以很多地方都在提倡以塑料代替金屬作為外殼，這樣可以更完美的實(shí)現(xiàn)更復(fù)雜的結(jié)構(gòu)與形狀，成本也較低。

但塑料在散熱性、耐溫性、阻燃性都遠(yuǎn)不及金屬，所以上要成功實(shí)現(xiàn)塑膠材料的大規(guī)模應(yīng)用，首先要解決的就是它的“散熱”問(wèn)題。為了及時(shí)傳導(dǎo)出充電模塊等元器件產(chǎn)生的熱量，廠商想方設(shè)法提高塑料外殼的導(dǎo)熱系數(shù)，最常用的就是在聚合物基體中加入大量高導(dǎo)熱無(wú)機(jī)填料，利用這些導(dǎo)熱填料自身具有的熱傳遞性和散熱性，來(lái)提升材料的散熱性，最終滿(mǎn)足元器件的散熱要求。

2.充電模塊

在充電樁的散熱設(shè)計(jì)中，充電模塊是重中之重。它屬于電源產(chǎn)品中的一大類(lèi)，好比充電樁的“心臟”，不僅提供能源電力，還可對(duì)電路進(jìn)行控制、轉(zhuǎn)換，保證了供電電路的穩(wěn)定性，模塊的性能不僅直接影響充電樁整體性能，同樣也關(guān)聯(lián)著充電安全問(wèn)題。同時(shí)，充電模塊占整個(gè)充電樁整機(jī)成本的一半以上，也是充電樁的關(guān)鍵技術(shù)核心之一。解決該模塊的散熱問(wèn)題將，能更好地解決充電樁的散熱問(wèn)題。

由于充電樁模組大量集成電容、電感、MOS管、變壓器等高發(fā)熱量電子元件，因此為了及時(shí)導(dǎo)出充電模塊的熱量，需要應(yīng)用大量的導(dǎo)熱界面材料。現(xiàn)在使用比較多的散熱方式是將導(dǎo)熱硅膠片、導(dǎo)熱凝膠應(yīng)用于集成電子元件板和散熱器之間，導(dǎo)熱材料柔軟、高回彈等特征使其能夠覆蓋不平整的表面，將熱量從分離器件或PCB傳導(dǎo)到散熱器上，從而提高充電模塊的散熱效率和使用壽命。同時(shí)還起到了導(dǎo)熱、絕緣防護(hù)、減震、固定電子元件等重要作用，讓充電樁的使用更加安全。此外，也可以采用灌封膠進(jìn)行更高效的散熱，比如說(shuō)華為hicharger就在上面的基礎(chǔ)上，采用了灌封膠灌封以提升充電模塊的傳熱效率的同時(shí)滿(mǎn)足防水防塵要求，從而將熱量快速傳遞到散熱器。

但無(wú)論是使用何種導(dǎo)熱界面材料，對(duì)它們而言提高熱導(dǎo)率的最有效方式就是填充導(dǎo)熱性能佳的導(dǎo)熱填料。如果想要達(dá)到絕緣導(dǎo)熱效果，則一般會(huì)添加具有良好絕緣性和高導(dǎo)熱系數(shù)陶瓷粉體，如氮化鋁、氮化硼、氮化硅、碳化硅、碳化硼、氧化鈹、氧化鋁、氧化鋅、氧化鎂及氧化硅等。

總結(jié)

總而言之，充電樁的投資建設(shè)有效補(bǔ)充了續(xù)航里程的便利性，對(duì)新能源汽車(chē)的推廣起了很大作用。但要完全發(fā)揮出充電樁的價(jià)值，它的散熱一定要做好，只有功率上去了充電快起來(lái)了，才能讓更多人接受新能源汽車(chē)，而這些要面臨的技術(shù)難度仍需大家共同努力去解決。

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