3月19日，新疆克拉玛依市胜利南路加油站内，两台160千瓦的油基浸没式液冷充电桩正忙碌地工作着。充电的车主们围聚在一起，热烈地讨论着。“刚看新闻知道，这是国内首台油基浸没式液冷充电桩，真厉害！”“可不是嘛，我都是第二次来这儿充电了，充电时安安静静的，速度还快。”这时，有人好奇发问：“这和普通充电桩有啥不同？”一旁观察充电桩运行的贾艺峰笑着解释：“它最大的特点就是用了我们生产的油基冷却液。”
在全球积极推进能源转型、大力发展新能源汽车的当下，充电桩作为电动汽车的“能量补给站”，其技术的革新与升级至关重要。随着电动汽车保有量的迅猛增长以及用户对快速充电需求的日益迫切，传统的充电技术逐渐暴露出诸多短板。而液冷超充技术宛如一颗闪耀的新星，在新能源充电领域冉冉升起，正以其独特的优势重塑充电格局，为电动汽车的普及与发展注入强大动力。
在传统充电模式中，充电桩的输出电流深受充电枪线的制约。充电枪线依靠铜制电缆导电，然而电缆发热遵循与电流平方值成正比的规律，充电电流越大，线缆发热就越剧烈。为了降低线缆发热量、防止过热，不得不增加导线的截面积，这直接导致枪线变得沉重且不易弯曲。以当前250A的国标充电枪为例，通常需采用80mm²的电缆，使得充电枪整体笨重不堪。若要实现更大电流充电，采用双枪充电虽可解一时之需，但终究只是特定场合的权宜之计。
液冷充电枪的出现，彻底改写了这一局面。其内部巧妙地设置了电缆和水管，以500A液冷充电枪而言，电缆通常仅为35mm²，通过水管内冷却液的循环流动，能够高效地带走热量。由于电缆变细，液冷充电枪相较于常规充电枪重量减轻了30%-40%。不仅如此，液冷充电枪配套的冷却单元，由水箱、水泵、散热器和风扇构成。水泵驱动冷却液在枪线中循环，将热量传递至散热器，再由风扇将热量吹散，从而使液冷充电枪能够实现比常规自然冷却充电枪更大的载流量，大幅提升了充电速度，满足了用户对快速充电的急切需求。
轻量化设计，便捷操作：传统充电方式试图通过扩大线缆截面面积来降低电缆发热，但受限于充电枪线缆粗细的上限，传统超充桩最大输出电流仅为250A。随着充电电流持续增大，液冷线缆在同等粗细下展现出更优的散热性能。同时，液冷枪线更细的特点，使得液冷充电枪相比常规充电枪减重近50%，极大地提升了用户操作的便捷性，减少了因枪线过重带来的使用困扰。
高效散热，安全无忧：常规充电桩及半液冷充电桩多采用风冷散热方式，空气从一侧进入桩体，带走电气元件、整流模块的热量后从另一侧散出。然而，空气中夹杂的灰尘、盐雾及水气会吸附在内部器件表面，导致系统绝缘性能变差、散热效率降低，进而使充电效率大打折扣，设备寿命也大幅减少。对于这类充电桩，散热与防护犹如鱼和熊掌，难以兼得，防护性能提升往往会牺牲散热设计，反之亦然。
与之形成鲜明对比的是，全液冷充电桩采用液冷充电模块，模块正面及背面无任何风道，通过液冷板内部循环的冷却液与外界进行热交换。这种设计使得充电桩功率部分可实现全封闭，将散热器外置，内部冷却液将热量传输至散热器，再由外部空气带走热量。如此一来，充电桩体内的液冷充电模块、电气配件等与外界环境完全隔离，可轻松实现IP65的高防护等级，极大地提高了设备的可靠性与安全性。
3.低噪运行，静谧环境：常规和半液冷充电桩多依赖风冷模块散热，内置的多个高转速小风扇在运行时会产生高达65dB以上的噪声，再加上充电桩桩体上的散热风扇，当这些充电桩满功率运行时，噪声普遍超过70dB，对周边环境造成严重干扰。尤其是在夜间，高分贝噪声极易扰民，导致运营商频繁收到投诉。
全液冷充电桩则采用更为先进的双循环散热架构，内部液冷模块通过水泵驱动冷却液循环散热，将热量转移至翅片散热器；外部则借助低转速大风量的风扇或空调进行散热，有效降低了风扇噪声，显著降低了充电桩的整体噪声水平。此外，全液冷超充桩还采用分体式散热设计，如同分体式空调一般，将散热单元安置在远离人群的位置，不仅进一步降低了噪声，还能与水池、喷泉等景观设施进行热交换，在实现良好散热效果的同时，营造出静谧的充电环境。
4.降低成本，长期受益：在评估充电站点充电设备的成本支出时，需全面考量充电桩的全生命周期成本（TCO）。传统风冷充电模块的充电桩使用寿命通常较短，不超过5年，而现代充电场站的运营租期一般长达8-10年。这意味着在充电桩的使用周期内，需要频繁进行更换和维护，尤其是风冷模块每年至少需要4次人工上站清洁和维护，极大地增加了场站的运维成本。
尽管液冷散热系统的初始投资相对较大，但鉴于其后期维护与检修频率较低，且使用寿命更长，从长期来看，其运营成本实际上更低。华为数字能源部门预测，随着全液冷充电系统的广泛批量应用，其性价比优势将愈发显著，能够为运营商带来更为可观的经济效益。
5.适应恶劣，稳定可靠：根据华为的行业洞察，充电桩的工作环境正变得日益复杂多样，涵盖热带、海边、矿区等极端环境，这些环境带来的高温、高湿、高盐度以及多尘等恶劣条件，给充电设施的稳定运行和日常维护带来了严峻挑战。
传统充电桩依靠空气热交换降温，内部元器件直接暴露于外界环境中，极易受到湿气和尘埃的侵蚀，导致模块故障频发。在湿尘和高温环境下，传统模块的年失效率高达3%-8%，甚至更高，严重影响了充电设施的稳定性和可靠性。而液冷技术采用全隔离防护设计，通过冷却液与散热器之间的热交换，实现与外部环境的彻底隔绝，有效延长了设备的使用寿命，显著提升了充电设施在恶劣环境下的可靠性。
在液冷超充技术的研发与推广进程中，企业发挥着至关重要的作用。克拉玛依石化公司（以下简称“克石化”）便是其中的杰出代表。克石化在市场调研中敏锐洞察到液冷技术在热管理领域的巨大潜力。随着大功率充电技术的飞速发展，充电桩的能量密度急剧提高，设备元器件升温迅速，传统风冷技术在散热方面已力不从心，尤其是在夏季等高功率充放电场景下，其劣势暴露无遗。
基于此，2019年，克石化凭借自身先进的润滑油加工技术，毅然进军液冷领域，并于2020年正式启动立项和产品研发工作。克石化秉持“以市场为导向，以科技创新驱动企业特色发展”的理念，成功研发出油基冷却液产品。这一产品属于矿物型碳氢化合物产品，可广泛应用于数据中心服务器、电化PG电子模拟器学储能、充电桩等多个领域。
贾艺峰所在的EV系列浸没式冷却液项目组，主要负责充电桩液冷技术的研究。在克石化研究院副院长白生军的带领下，项目组积极与市面上多家大型充电桩生产商沟通洽谈，然而初期遭遇诸多阻碍。大部分商家受传统风冷思维的束缚，对浸没式液冷技术心存疑虑，担心电子元器件会在冷却液中受损，进而对充电桩造成损害。
经过多轮深入的市场调研，2024年7月，克石化携手极具创新活力的西安市领充新能源科技有限公司，共同开启了油基浸没式液冷充电桩的研发征程。领充新能源项目经理高新强形象地比喻道：“液冷技术如同为精密的电子元器件打造了一个恒温保育室。我们将精密的电子元器件整体浸没在绝缘性好、散热性强的油基冷却液中，相当于给充电模块安装了‘液体空调’，不仅不会损坏充电模块，还能有效杜绝其接触空气、灰尘，避免被腐蚀，可将充电模块的使用寿命从5年大幅延长至10年甚至15年。”
在实验过程中，克石化对充电桩所需的上千个元器件逐一进行浸没试验，根据元器件使用材料的耐受度精心调整油基冷却液结构，以确保油基冷却液与非金属材料的兼容性。经过一代机和二代机的反复试验，仅有极少数元器件的材料与油基冷却液存在兼容性问题，通过简单替换即可解决。
历经一年的联合研发，今年3月1日，国内首台（套）油基浸没式液冷充电桩正式投入商用。该充电桩占地面积仅1平方米，充电模块与线缆完全浸没于矿物型碳氢化合物冷却液中。与传统风冷充电桩相比，其能耗降低了30%-50%，运行过程全密闭，无灰尘、无静电，且静音无噪，能够满足零下40摄氏度及高海拔等极端环境下的稳定充电需求。贾艺峰表示，团队成功攻克了矿物型油基冷却液在材料兼容性、高闪点低黏度等方面的关键技术，所研发的冷却液可生物降解，臭氧破坏值为零。
目前，已投入使用的两套160千瓦设备能够实现新能源车辆随到随充，600千瓦乘用车超充桩与720千瓦重卡快充桩也已完成实验室验证，预计年内将投放市场。此外，这项技术还具备广阔的拓展空间，可应用于数据中心服务器、5G基站等散热场景，为更多领域的热管理难题提供创新解决方案。
液冷超充技术凭借其在充电速度、设备安全、用户体验、成本控制以及环境适应等多方面的显著优势，正逐渐成为新能源充电领域的主流发展方向。随着越来越多的企业投身于液冷超充技术的研发与应用，以及相关基础设施建设的不断完善，液冷超充技术将在推动新能源汽车产业发展中发挥愈发重要的作用。
未来，我们有理由期待液冷超充技术在技术创新上持续突破，进一步提升充电效率、降低成本，并不断拓展应用场景。同时，随着市场竞争的加剧，行业标准也将逐步统一和完善，为液冷超充技术的健康、快速发展营造良好的生态环境。在全球加速迈向碳中和的时代背景下，液冷超充技术有望成为新能源产业发展的关键支撑，助力实现绿色出行的美好愿景，为构建可持续发展的能源未来奠定坚实基础。
