新能源汽車憑借其環(huán)保等優(yōu)勢(shì)，受到不少市民的青睞。在國(guó)家大力支持新能源汽車發(fā)展，以及環(huán)保理念越來越深入人心的當(dāng)下，新能源汽車的發(fā)展前景似乎一片光明，但其充電問題則是長(zhǎng)期以來廣大用戶最關(guān)心的問題之一。

據(jù)有關(guān)數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)，到2030年，我國(guó)電動(dòng)汽車規(guī)模有望達(dá)到1億輛，屆時(shí)電動(dòng)汽車充電負(fù)荷將占到城市居民負(fù)荷的30％以上，僅僅依靠小區(qū)和企事業(yè)單位電網(wǎng)的能力完全無法承受如此大規(guī)模充電樁的無序充電！建立滿足規(guī)?；妱?dòng)汽車每天充電的“充電網(wǎng)”成為破解這一難題的關(guān)鍵。

與充電樁單一的充放電功能不同，充電網(wǎng)其實(shí)是一個(gè)小型復(fù)雜的微電網(wǎng)：對(duì)上連接著配電網(wǎng)，和電網(wǎng)間通過微調(diào)度形成智能互動(dòng)；對(duì)下和電動(dòng)汽車間形成安全智能充電和汽車大數(shù)據(jù)應(yīng)用；對(duì)客戶通過互聯(lián)網(wǎng)鏈接需求和個(gè)性體驗(yàn)，在能源端實(shí)現(xiàn)低谷充電、高峰賣電，實(shí)現(xiàn)新能源車充新能源電。

目前，全球業(yè)界尚未建立對(duì)充電網(wǎng)完整技術(shù)體系的認(rèn)識(shí)，其原因是充電網(wǎng)涉及技術(shù)的多學(xué)科、控制的多系統(tǒng)、問題的多維度、應(yīng)用的多場(chǎng)景，形成了高度復(fù)雜的汽車、能源、人之間的技術(shù)和應(yīng)用的新鏈接、新融合。

只有真正掌握了支撐電動(dòng)汽車充電網(wǎng)的17項(xiàng)關(guān)鍵技術(shù)，即新型高效電力電子器件應(yīng)用技術(shù)；充放電雙向靈活變換和控制技術(shù)；充電網(wǎng)和汽車間的主動(dòng)安全防護(hù)及故障隔離技術(shù)；大功率柔性充電及電池壽命提升技術(shù)；基于大數(shù)據(jù)的群管群控有序充電及車主、電網(wǎng)智能互動(dòng)技術(shù)；車、充、網(wǎng)、平臺(tái)的高可靠通信及控制技術(shù)；充電網(wǎng)和新能源微電網(wǎng)的直流柔性融合和能量路由技術(shù)；充電網(wǎng)的故障分析、隔離與快速恢復(fù)技術(shù)；面向無人駕駛的人工智能充電弓和無線充電技術(shù)；規(guī)?；妱?dòng)汽車充電的電網(wǎng)互動(dòng)協(xié)同技術(shù)；跨平臺(tái)的互聯(lián)互通及信息安全防護(hù)技術(shù)；超大規(guī)模云平臺(tái)高并發(fā)與高可用技術(shù)；基于充電網(wǎng)的汽車工業(yè)大數(shù)據(jù)分析診斷技術(shù)；基于海量傳感器和人工智能的透明充電網(wǎng)在線診斷與智能運(yùn)維技術(shù)；基于大數(shù)據(jù)云平臺(tái)的能源系統(tǒng)和充電體系的深度融合技術(shù)；基于區(qū)塊鏈的計(jì)量、計(jì)費(fèi)和分布式交易結(jié)算技術(shù)；變電、配電、充電、放電、光伏、儲(chǔ)能一體化集成技術(shù)，才有望切實(shí)解決“充電難”這一世界級(jí)難題。

新型高效電力電子器件應(yīng)用技術(shù)。電力電子器件是汽車充電網(wǎng)中實(shí)現(xiàn)電能變換和控制的核心，是影響充電網(wǎng)的效率、可靠性、安全性及性價(jià)比的關(guān)鍵基礎(chǔ)，規(guī)模化充電網(wǎng)的建設(shè)需要不斷探索和充分應(yīng)用電力電子器件的發(fā)展成果。以碳化硅（SiC）和氮化鎵（GaN）為代表的第三代寬禁帶新型電力電子器件的設(shè)計(jì)及應(yīng)用技術(shù)，帶來了充電網(wǎng)功率模塊在更高電壓等級(jí)（1000V＋）、更高功率密度（60W／in3）和更高效率（98％）等諸多方面的突破，需要以新型高效電力電子器件為基礎(chǔ)持續(xù)改進(jìn)充電用電力電子模塊的基本拓?fù)?、結(jié)構(gòu)封裝以及綜合集成技術(shù)。

充放電雙向靈活變換和控制技術(shù)。未來的規(guī)?；妱?dòng)汽車除了作為便捷的交通工具外，還將成為支撐電網(wǎng)運(yùn)行的分布式移動(dòng)儲(chǔ)能資源，低谷充電、高峰買電，車和電網(wǎng)之間的雙向能量交互式是必然趨勢(shì)，充電模塊必須支持能量的雙向變換及智能控制。相比于傳統(tǒng)的單向變換技術(shù)，雙向充放電技術(shù)在系統(tǒng)拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)和控制技術(shù)上變得更加復(fù)雜，設(shè)計(jì)中的邊界約束條件更多。雙向LLC，CLLC及DAB等雙向拓?fù)浼八南笙蘅刂萍夹g(shù)逐步取代現(xiàn)有的單向拓?fù)淇刂萍夹g(shù)。雙向變換的充電模塊需要提供更寬的功率變換范圍，能夠支持對(duì)端口電壓、電流及其變化速率等進(jìn)行更靈活的調(diào)整，能夠適應(yīng)并改善電池側(cè)的不均衡性，適應(yīng)并改善電網(wǎng)側(cè)的電能質(zhì)量。

充電網(wǎng)和汽車間的主動(dòng)安全防護(hù)及故障隔離技術(shù)。電動(dòng)汽車的充電安全是一個(gè)復(fù)雜的系統(tǒng)工程，這個(gè)系統(tǒng)中包含了車輛、電池、用戶、電網(wǎng)、環(huán)境等因素。但遺憾是傳統(tǒng)的電動(dòng)汽車充電安全僅僅通過電池BMS實(shí)現(xiàn)，所以導(dǎo)致了很多的電動(dòng)汽車充電事故的發(fā)生。主動(dòng)防護(hù)安全技術(shù)從系統(tǒng)的角度出發(fā)，構(gòu)建了互為備份，協(xié)同互動(dòng)的安全保護(hù)策略，同時(shí)實(shí)現(xiàn)了電池安全、車輛安全、人身安全、充電設(shè)施安全及電網(wǎng)的安全，使得系統(tǒng)安全性大幅提高。同時(shí)，故障隔離技術(shù)實(shí)現(xiàn)了單一故障的及時(shí)檢測(cè)、保護(hù)和分離，防止故障的蔓延。故障隔離技術(shù)包含了車與車之間、車與樁之間，樁與人之間及樁與電網(wǎng)之間的故障隔離。

大功率柔性充電及電池壽命提升技術(shù)。充電安全和電池壽命在任何時(shí)候都是充電網(wǎng)首先要考慮的兩個(gè)最重要因素，特別是對(duì)于大功率充電，最核心的技術(shù)之一就是如何保證充電安全和電池壽命的延長(zhǎng)，并避免對(duì)電網(wǎng)的沖擊，包括智能檢測(cè)技術(shù)、電池管理核心算法，大數(shù)據(jù)應(yīng)用技術(shù)及自學(xué)習(xí)人工智能技術(shù)等。主要的難點(diǎn)在于，針對(duì)各種不同車型、不同電池類型和不同的工況，計(jì)算出不同的充電策略和保護(hù)策略；快速的電壓電流調(diào)節(jié)；歷史充電信息提取，電池類型的自識(shí)別，不同類型電池專家系統(tǒng)的建立等。除此之外，需要解決的問題就是大電流、高電壓帶來的系統(tǒng)發(fā)熱及拉弧等自身安全問題。

基于大數(shù)據(jù)的群管群控有序充電及車主、電網(wǎng)智能互動(dòng)技術(shù)。規(guī)模化發(fā)展的電動(dòng)汽車對(duì)電網(wǎng)既是寶貴的資源，更是巨大的挑戰(zhàn)。電動(dòng)汽車充電服務(wù)需要利用充電負(fù)荷可調(diào)節(jié)的特性，通過有序充電錯(cuò)開電網(wǎng)中其他負(fù)荷的高峰；在更大的范圍來看，電動(dòng)汽車需要為電網(wǎng)的調(diào)峰、調(diào)頻提供支撐，特別隨著波動(dòng)性強(qiáng)的風(fēng)、光新能源發(fā)電比例不斷提高，分布式電動(dòng)汽車儲(chǔ)能需要通過和新能源發(fā)電虛擬組網(wǎng)參與調(diào)峰調(diào)頻。另外實(shí)現(xiàn)移動(dòng)儲(chǔ)能資源的利用，還涉及到人和社會(huì)的因素，需要以市場(chǎng)機(jī)制為基礎(chǔ)，基于大數(shù)據(jù)分析，在確保車輛的基本出行需求的基礎(chǔ)上把電網(wǎng)對(duì)輔助服務(wù)的需求和電動(dòng)汽車移動(dòng)儲(chǔ)能的供給有效的連接起來，充分激勵(lì)電動(dòng)汽車的擁有者釋放出移動(dòng)儲(chǔ)能資源。