2024年被誉为我国“超充”发展元年。近日，在2024第七届深圳国际充电桩及换电站展览会暨第十二届中国国际电动汽车充换电产业大会上，多款液冷超级充电桩亮相，为新能源用户所带来了“分钟级”补能体验。
随着电动汽车行业加速发展，用户对电动汽车的接受度逐步的提升。新能源纯电动汽车应用慢慢的变多，“充电慢、充电难”成为业内的关注重点。液冷超级充电场景可以很好地解决这一问题，成为行业竞逐的焦点。在液冷超级充电场景下，全液冷超级充电桩的最大输出功率一般可达600千瓦，最大电流600安。这在某种程度上预示着在理想状况下，以100千瓦时的新能源车为例，从30%充到80%，最快仅需5分钟。什么是液冷充电桩？相比传统充电桩，液冷充电桩有哪些优势？中国石化为推进“液冷超充”都做了哪些努力？本版推出专题为您揭秘。本版文图由 樊秀菊 赵佳洋 周 菁 王 玲 胡 晓 提供
液冷超级充电技术是将液体冷却系统应用于电动汽车充电过程中的新能源技术。它的主要原理是通过液冷系统，冷却充电过程中产生的热量，来提升充电效率和速度。
液冷超级充电系统由液冷充电枪（车辆插头）、冷却液、液冷电缆、冷却系统（热管理系统，包含循环泵、储液箱、散热器等）、充电枪芯件流道结构、尾部电缆锁紧结构、温度控制等组成。液冷超级充电桩是在电缆和充电枪之间设置专门的液体循环通道，通道内加入起到散热作用的冷却液，通过液冷系统高效带走充电线缆上的热量，从而让更细的充电线上可以加载更大的充电电流，成倍提升充电功率，达到高速充电的目的。
为满足大功率充电中的散热需求，同时保持便利性、避免充电枪线过重，液冷超级充电桩需配置液冷充电终端(充电枪+线+冷却系统)。液冷终端按照冷却介质可分为间接式液冷和浸没式液冷两种技术路径。
间接式液冷，主要是采用冷却液作为散热介质，电缆内设计冷却管路，通过水泵推动冷却液的循环流动进行散热，以保持电缆低温恒温运行，增强电缆的载流能力。
浸没式液冷，主要是将电缆直接浸没在绝缘油中散热，辅助循环系统高效带走大功率充电产生的热量，以保持电缆低温恒温运行。
目前，由于液冷超级充电硬件技术发展相对滞后，材料兼容性问题导致的渗漏并未妥善解决。因此，间接式液冷路径仍是目前液冷超级充电的首选，浸没式液冷路径也在逐步探索中。
冷却效果更好。采用液体冷却方式能更高效地冷却电池，防止电池过热导致电池使用寿命缩短。
充电速度更快。利用液体冷却技术，可以将电池充电速度提高至最大输出功率的80%以上。
充电更安全。通过液体冷却技术，能够保证充电时电池温度始终处于安全范围内，避免由于过度放热而发生事故。
液冷超级充电桩大范围的应用于电动汽车及新能源汽车的充电领域，特别是在高速等大功率充电场景中表现出优越的性能。此外，在极端天气下，液体冷却技术还有助于保障电池的安全性。
“液冷超充”处于起步阶段，潜力大，发展前途广阔。但目前我国大功率液冷超级充电桩渗透率仍较低。未来，“液冷超充”技术将持续加速渗透，但面临投入成本过高、设备利用率和投资回报率较低等困难。要解决这一些难题，首先要通过技术创新来降低设备生产所带来的成本，提高生产效率，以此来降低投入成本；其次要加强市场调查与研究，根据实际的需求合理规划产品方案，提高设备利用率，进而提高投资回报率；再次，要通过政府支持政策、产业资本引导等方式降低投资风险，吸引更多资金进入该领域，推动“液冷超充”技术的发展与普及。
大功率“液冷超充”技术的发展与布局，任重道远，需要多方配合，一起努力，形成合力，才能更好地推动行业发展，进一步推进有序充电和V2G（电动汽车给电网送电），助力节能减排、绿色低碳发展，加速实现“双碳”战略目标。
中国石化润滑油公司始终致力于多个行业的冷却介质相关这类的产品与技术的研究，针对不同的行业和领域及多种应用场景开发专用产品，如传统发动机冷却液、电动汽车恒温液、逆变器冷却液、燃料电池冷却液、数据中心冷却液、全浸油等系列新产品，与国内外的重点OEM（原始设备制造商）合作开发，取得其技术认证，实现了产品的工业化应用。近年来，润滑油公司不断深耕挖潜，着重关注战略性新兴起的产业相关油液技术的开发与研究，其中就包括液冷超级充电用油液。
浸没式液冷采用的是电缆和绝缘油非间接接触，相比间接式液冷具有更高的冷却效率。由于绝缘油与电子元器件非间接接触，在使用的过程中会存在一定安全风险，因此对绝缘油的电化学安全性能要求更高。低温条件下，绝缘油会变得更黏稠，导致在使用的过程中散热效率降低，在某些特定的程度上也会限制浸没式液冷技术的推广，需要油冷介质有充足低的黏度来达到良好的换热效果。因此，浸没式液冷所用绝缘油需要兼顾高电化学性能及低黏度，这也是该产品开发的重点及难点。
浸没式液冷模式冷却效果更好、安全系数更高，能够很好的满足超高倍率条件下（大于600千瓦）的充电需求。浸没式液冷介质要具备良好的安全性能、材料兼容性及换热性能。中国石化充电桩全浸油采用自主专利技术，针对更大功率超级充电桩特性需求，可在极端温度下对电池系统提供高效的热管理，同时闪点、绝缘电阻和击穿电压高，能明显提高充电桩系统主动安全性能。此外，该产品黏度低、流动性好，比热容和导热系数相对较大，能够有效提升换热效率；所用原料不损害充电桩的金属材料、高分子材料，能够长期稳定地对充电桩系统提供高效热管理，减少运维成本，延长产品更换周期。
润滑油公司北京研究院针对超级充电桩新的热管理需求，识别产品关键性能及开发难点，针对浸没式冷却方式，于2022年研制开发完成性能优异的充电桩全浸油产品。为推广充电桩全浸油，润滑油公司与多家国内有名的公司合作，完成该产品的仿真模拟换热效率试验、热失控测试、非金属及金属材料的兼容性考察、可靠性验证等工作。
间接式液冷主要是采用的冷却液大多为乙二醇型，其主要成分为乙二醇、水和多种添加剂。乙二醇为防冻剂，能够保证产品拥有非常良好的防冻功能；添加剂包括金属缓蚀剂、阻垢剂、抗泡剂、染色剂等，能够保证产品拥有非常良好的综合性能。由于充电桩设备涉及的材料类型较多，如多种金属材料等，同时还大量使用了硅橡胶等非金属材料。而冷却液是一种导电介质，一旦因金属腐蚀或者材料兼容性不良导致液体泄漏，可能会与充电桩高压零部件接触，产生安全风险。因此，冷却液产品需要拥有非常良好的多种金属防腐蚀性能、分散性能、抗泡性能、材料兼容性能及稳定性能等，以保障充电设备的安全运行。
中国石化在冷却介质产品研究开发方面已经有几十年的经验，所开发的冷却液系列新产品均采用国产化原材料、自主知识产权单剂配方，已经在传统汽车、工程机械、高端农机、新能源汽车、储能、风电等场景均有应用，同时积极进行专利布局、标准研究与制定，在行业具有较强的影响力和话语权。
超充液冷充电桩设备目前主要使用间接式液冷对充电设备做温控，其液体管路较细，使用了多种金属、非金属材料，在散热、冷却、金属防腐蚀、材料兼容等方面都有相关的技术方面的要求。SC充电桩冷却液系列新产品采用自主专利配方技术，具备优异的防冻、金属腐蚀抑制、材料兼容性、抗泡、防沉积等性能，完全满足间接式超充液冷充电设备的技术方面的要求，温控精准，能够保障设备的平稳运行。
该产品适用于液冷超级充电桩相关的整流柜、充电线、充电枪、充电桩等间接式液冷温控系统。
在液冷超级充电场景下，全液冷超级充电桩的最大输出功率可达600千瓦。润滑油公司北京研究院针对超级液冷充电桩的热管理需求，识别产品关键性能，确定科学的技术目标，综合研究防冻技术、金属缓蚀技术、抗泡技术等，推出了性能优异的SC充电桩冷却液产品。在开发过程中，润滑油公司积极进行该产品的专利布局，通过行业调研、深度挖掘，与目标客户共同开展金属腐蚀抑制性、非金属材料兼容性、实机试验测试等工作，使该产品最终获得国内液冷超级充电桩头部企业技术认证，并实现工业化应用。
润滑油公司北京研究院协助华为公司开展珠穆朗玛峰全液冷超级充电项目的液冷介质评估。9月3日，珠峰全液冷超级充电站正式投入运营，标志着中国石化冷却介质产品在高海拔寒区的应用探索取得了胜利。
珠峰全液冷超级充电站是全球海拔最高的光储液冷超级充电站。该站采用华为超级充电解决方案，配置3套主机、4把600千瓦超级充电枪和16把250千瓦快充枪，应用中国石化冷却介质新技术。目前，中国石化冷却介质相关这类的产品已应用在天全、卡子拉山、理塘、桑堆、、林芝、罗布林卡、珠峰等318国道川藏超级充电绿廊沿线座华为超级充电场站。
今年初投营的北京石油小武基充电站占地面积约3000平方米，设有65个小型车辆充电位、5个货车专用充电位，是北京石油首座运用液冷超级快充技术打造的全液冷超级充电站，最高充电功率可达600千瓦，最快可实现“一秒一公里”。该站充电设备具备了大功率充电快、枪线便于操作、无漏液漏电隐患、效率高、能耗低等优势。车主只需要通过手机扫码或者通过“易捷加油”APP/小程序中的“一键加电”即可自助操作充电，大幅度的提高车辆补能效率。
重庆龙禹公司金湖超级充电站占地面积3738平方米，周边是照母山高档住宅区，紧邻重庆市光环购物商圈。该站是重庆地区首座超级充电综合加能服务站，电容为2000千瓦时，配置充电功率为1680千瓦的群控群充系统。该站共建有充电桩32个，其中液冷超级充电桩3个、超级充电桩27个、交流充电桩2个，液冷超级充电桩单枪输出功率最高可达480千瓦（600安），能够为客户提供快捷的充电体验。
为适应新能源车迅速增加，我国充电基础设施规模持续扩大，2023年全国充电基础设施共860万台。充电设备在运行中会发热，为保障设备的正常运行，需要冷却介质进行散热。
充电桩设备发展初期普遍采用强制风冷，但是传统的风冷模式已难以满足超级充电桩在高充电倍率（大于240千瓦）条件下的冷却需求。液冷模式凭借散热效率高、噪声小且更安全稳定的优势成为未来充电桩冷却模式的主要发展趋势。目前，国内外都在重点发展全液冷超级充电桩。
中国石化结合液冷超级充电桩设备的技术方面的要求，与国内头部充电桩企业合作开发，分别针对间接式液冷和浸没式液冷开发了不同的冷却介质系列新产品，满足充电桩设备发展的技术方面的要求。性能优异的产品、先进的技术方案、优质的客户服务，得到了认可。
目前，慢慢的变多的充电桩企业对冷却介质提出了长寿命的要求，从5年延长到10年，甚至希望未来能够达到20年，与充电设备同寿命，这样做才能够减少设备维护成本。因此，中国石化未来需要针对全液冷超级充电冷却介质更长常规使用的寿命的要求，识别技术难点，制定科学的技术方案，一直在优化产品，提升技术水平，开发更长使用周期的冷却介质产品以实现用户需求，保持技术先进性及行业领先地位。
中国石化具备丰富的冷却介质技术开发经验，能够迅速响应客户的个性化需求，如低温、长寿命、生物降解等，并制定技术方案，提供定制化专用产品。专业精湛的技术服务团队还可以为客户提供优质高效的油液监控服务，保障产品应用的可靠性与稳定性。
同时，中国石化作为国内冷却介质技术的引领者，需要引领行业的发展，制定充电桩油液产品有关标准，帮助解决冷却介质产品质量参差不齐、标准缺失、油液产品选择缺少依据等问题，为客户选择冷却介质产品提供支撑，提升企业在战略性新兴领域的影响力和话语权。
