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

作為新能源汽車的重要配備裝置，充電樁的輸出效率直接限制電動車的充電速度。但高功率充電樁不僅對電池與線纜要求高，同時對充電樁的散熱系統(tǒng)也有著極高的要求——因為充電樁電感模塊體積高度壓縮，內(nèi)部結構非常緊湊，熱量就越集中，進而導致充電樁內(nèi)部溫度升高，輕則充電模塊過溫保護不再輸出，重則引起火災等意外事故。因此，做好充電樁的散熱方案極為關鍵。

而針對充電樁的散熱，用材是很關鍵的一步，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、充電時間長產(chǎn)生熱量大）及停車場或私人場所的交流充電樁（功率相對較小、產(chǎn)生熱量較少），后者因為散熱要求比較低，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現(xiàn)更復雜的結構與形狀，成本也較低。

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

2.充電模塊

在充電樁的散熱設計中，充電模塊是重中之重。它屬于電源產(chǎn)品中的一大類，好比充電樁的“心臟”，不僅提供能源電力，還可對電路進行控制、轉換，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，同樣也關聯(lián)著充電安全問題。同時，充電模塊占整個充電樁整機成本的一半以上，也是充電樁的關鍵技術核心之一。解決該模塊的散熱問題將，能更好地解決充電樁的散熱問題。

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，因此為了及時導出充電模塊的熱量，需要應用大量的導熱界面材料。現(xiàn)在使用比較多的散熱方式是將導熱硅膠片、導熱凝膠應用于集成電子元件板和散熱器之間，導熱材料柔軟、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。同時還起到了導熱、絕緣防護、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行更高效的散熱，比如說華為hicharger就在上面的基礎上，采用了灌封膠灌封以提升充電模塊的傳熱效率的同時滿足防水防塵要求，從而將熱量快速傳遞到散熱器。

但無論是使用何種導熱界面材料，對它們而言提高熱導率的最有效方式就是填充導熱性能佳的導熱填料。如果想要達到絕緣導熱效果，則一般會添加具有良好絕緣性和高導熱系數(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

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

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