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新能源汽车技术在充电基础设施兼容适配中的分析

作者

程浩凯 苏家豪

山东英才学院 山东省济南市 250104

引言:

随着新能源汽车保有量的快速增长,充电基础设施已成为支撑产业发展的关键环节,而“车-桩”兼容适配问题直接影响用户充电体验与设施利用效率。当前新能源汽车技术迭代加速,电池类型、充电功率、通信方式差异显著,与充电设施的适配矛盾日益突出。因此,研究新能源汽车技术在充电基础设施兼容适配中的作用,明确技术适配路径与优化方向,对破解充电难题、促进新能源汽车产业健康发展具有重要意义。

一、新能源汽车与充电基础设施兼容适配的核心需求及现存问题

1.1 兼容适配的核心需求

新能源汽车与充电基础设施的兼容适配需围绕“安全、高效、通用”三大核心需求展开。在安全需求上,需确保充电过程中电压、电流、温度等参数精准匹配,避免过充、短路等安全隐患;在高效需求上,需实现不同功率等级的新能源汽车与充电桩的适配,保障高功率车型的快速充电能力,同时避免低功率车型充电时的资源浪费;在通用需求上,需打破品牌、车型壁垒,实现新能源汽车在不同运营商、不同类型充电桩上的“即插即用”,提升用户充电便利性。

1.2 现存兼容适配问题

当前“车-桩”兼容适配存在三方面突出问题。一是接口与功率适配矛盾,部分老旧充电桩仅支持低功率交流充电,无法适配新型高功率直流快充车型;同时,少数车企采用定制化充电接口,与通用标准接口充电桩不兼容,导致“有桩不能用”;二是通信协议不统一,新能源汽车与充电桩通过通信协议交互充电参数,不同车企、充电桩运营商采用的协议版本(如 GB/T、CHAdeMO、CCS)存在差异,易出现协议握手失败,导致充电中断;三是安全防护协同不足,部分新能源汽车的电池管理系统(BMS)与充电桩的安全保护机制参数不匹配,如过流保护阈值、温度预警区间不一致,可能引发充电安全风险。

二、新能源汽车技术在充电基础设施兼容适配中的应用路径

2.1 电池技术优化:提升充电参数适配灵活性

新能源汽车的先进电池技术为兼容适配提供基础支撑。一方面,通过研发宽电压范围电池包,使新能源汽车可适配不同电压等级的充电桩(如 200V-1000V),避免因电压不匹配导致的充电限制;另一方面,BMS 技术升级可实现充电参数的动态调整,实时向充电桩反馈电池当前可接受的最大充电电流、电压,自动适配充电桩输出功率,同时精准控制充电速率,在保障电池安全的前提下,提升不同功率充电桩的适配能力。

2.2 车载充放电技术升级:拓展设施适配场景

新能源汽车的车载充放电技术(OBC、V2G)可拓展充电基础设施的适配范围。车载充电机(OBC)采用宽功率设计,支持交流充电与直流充电的双向适配,使新能源汽车既能在交流充电桩上慢充,也能在直流充电桩上快充,提升场景适配性;车辆到电网(V2G)技术则实现新能源汽车与充电桩的双向能量交互,不仅可适配传统充电桩,还能与智能充电桩协同,参与电网调峰,同时通过标准化的

V2G 通信与控制模块,降低与不同类型智能充电桩的适配难度。

2.3 通信协议技术统一:解决“车-桩”交互障碍

新能源汽车的通信协议技术优化是实现兼容适配的关键。一方面,车企需严格遵循国家统一充电协议标准(如 GB/T 27930),减少定制化协议使用,确保车辆与通用充电桩的协议兼容性;另一方面,采用协议自适应技术,使新能源汽车的车载通信模块可自动识别充电桩的协议版本,通过软件升级或参数调整实现协议兼容,避免因协议版本差异导致的充电失败;同时,引入 5G、物联网技术提升“车-桩”通信速率与稳定性,减少交互延迟导致的适配问题。

三、新能源汽车技术推动充电设施兼容适配的挑战与策略完善

3.1 技术适配面临的核心挑战

当前新能源汽车技术推动充电设施兼容适配仍面临三方面挑战。一是多技术协同难度大,电池、车载充放电、通信协议技术需同步优化且相互适配,若某一技术环节滞后,易导致整体适配效果不佳;二是老旧设施改造压力,大量早期建设的充电桩技术标准较低,与新型新能源汽车的适配性差,改造需投入高额成本,且涉及多运营商协调,推进难度大;三是成本控制压力,宽电压电池、协议自适应模块等技术的应用会增加车辆制造成本,若成本过高,可能影响消费者购买意愿。

3.2 策略完善建议

针对上述挑战,需从技术协同、设施改造、成本优化三方面完善策略。首先,建立“车-桩”技术协同研发机制,推动车企与充电桩企业联合制定适配技术标准,同步迭代新能源汽车技术与充电桩技术,避免技术脱节;其次,推进老旧设施技术改造,通过政府补贴、运营商合作等方式,为老旧充电桩加装协议转换模块、功率升级组件,提升与新型车辆的适配能力;最后,优化成本结构,通过规模化生产降低宽电压电池、协议自适应模块的制造成本,同时采用“基础功能标准化+高端功能定制化”的设计思路,在保障基础适配能力的前提下,控制车辆成本。

结论:

本文通过分析新能源汽车与充电基础设施兼容适配的需求、问题及新能源汽车技术的应用路径,明确了技术驱动下适配优化的核心逻辑。研究表明,电池技术、车载充放电技术、通信协议技术可有效解决“车-桩”接口、功率、协议适配难题,提升充电设施利用效率,但技术协同、老旧设施改造与成本控制仍是关键障碍。通过建立协同研发机制、推进设施改造、优化成本结构,可进一步释放新能源汽车技术的适配价值。未来,随着新能源汽车技术的持续升级与行业标准的完善,充电基础设施兼容适配问题将逐步缓解,为新能源汽车产业的规模化发展提供有力支撑。

参考文献:

[1]覃斯宝.新能源汽车的充电基础设施发展与规划[J].汽车维修技师,2024,(08):39-41.

[2]葛升阳.基于泰森多边形的赤峰市中心城市新能源汽车充电基础设施规划研究[J].城市建设理论研究(电子版),2024,(08):13-15.