充电枪作为新能源汽车充电的必备设备之一，与新能源汽车的发展和充电设施的全面推广与普及息息相关，所以充电枪的好坏也在一定程度上影响着充电基础设施，可以说新能源汽车充电枪是十分重要。
在电动汽车充电领域，我们常听到“充电枪”的术语。但其实许多人可能对于新能源汽车充电枪的了解不多。充换电头条（微信公众号：chd2005s）对充电枪的工作原理、类型、接口标准及发展趋势等进行了梳理和总结。
新能源汽车充电枪的定义
新能源汽车充电枪其实就是电动汽车充电接口，是连接充电站和电动汽车的充电装置，也是将电力从电源传输到汽车电池的工具，一般会称为充电枪或者充电插头，即指插入汽车充电端口对动力电池进行充电的装置。
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充电枪的工作原理
充电枪作为连接充电桩和电动汽车的中间纽带，主要承担充电时电力输送的功能。所以充电枪的工作原理根据交直流充电划分为两种。
交流充电枪：在进行交流充电时，先是交流充电桩将电网的交流电通过交流枪送到车内的交流直流转换器，然后经过转换成直流电后再送达电池组，从而实现电动汽车交流充电。
直流充电枪：进行直流充电时 ，直流桩本身将电网的三相电转换成直流电后，经过直流枪直接输送到电动车内的电池组进行充电。
简单来说，交流充电经过交流枪将电力输送到车内的交直流转换器，转换成直流电后才能输送到电池组中，而直流充电则不需要那么麻烦，可以直接经由直流枪将电力输送到电池组中。从而实现对电动汽车的安全、高效充电。
充电枪的优势
1、安全可靠：充电枪具备多重安全防护功能，如过流、过压、过温等保护，确保充电过程中的安全。同时，充电枪还具备防雷击、防水等功能，适应各种恶劣环境。
2、高效充电：充电枪采用高功率充电技术，大幅缩短充电时间。无论是家用充电桩还是公共充电桩，充电枪都能提供稳定的充电功率，让您的爱车迅速恢复动力。
3、环保节能：充电枪作为一种清洁能源设备，助力新能源汽车的发展，减少尾气排放，为地球环保事业贡献一份力量。
充电枪的分类
首先，充电枪分为交流枪AC（Alternating Current）和直流枪DC（Direct Current）
交流枪也俗称慢充充电枪，其充电速度相对较慢，一般需要几个小时甚至更长时间才能将电池充满。主要用于家庭或商业场所的充电需求。
直流枪也俗称为快充充电枪，其特点是功率高，电流大，充电速度快，主要适用于长途旅行或急需充电的情况。一般在用电需求大的地方都有布局例如高速公路等。但是直流充电枪的成本较高，且需要更大的电力供应，因此需要建设专门的充电站。东莞法法易专注于直流充电领域，提供完整的大功率液冷充电系统，助力快充的发展。
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交流充电(AC)和直流充电(DC)的区别
1、 外观不一样
交流（AC）充电枪，国标枪头是7孔的，一般包括L、N交流电源两根线，PE 接地线，CC充电连接确认等等，且交流充电桩体型较小。
直流（DC）充电枪，国标枪头是9孔的，除了PE 接地线之外，还有DC+、DC-直流电源正负极，CC1、CC2充电确认等等。且直流充电桩体型比较大（由于内部有一定数量的AC-DC电源模块，功率越高，模块数量越多，桩体越大）。
不同国家充电枪标准
2、充电方式的区别
交流充电（AC）：交流充电是将交流电直接输送给车辆，由车载充电机将交流电转换为直流电，再充入电池。这种转换过程中，车载充电器的功率大小限制了充电速度。
直流充电（DC）：直流充电是通过充电站内部的大功率充电设备将交流电转换为直流电，直接对电池进行快速充电，绕过了车辆内部的充电器，能实现更高效率的能量转换和更快的充电速度。
3、设备构造的区别以及对新能源汽车充电是否有伤害
交流充电枪结构相对简单，因为复杂的电能转换工作交给了车辆内部的充电器来完成。充电的最后阶段给电池组进行均衡，从而保证每节电芯都能尽量达到满电状态。慢充较为温和，对于延长电池寿命也有一定帮助。
直流充电枪结构更为复杂，因为需要充电站内部的设备完成电能的转换工作，同时也需要更多的安全措施来保护电池。对于电池的质量要求很高，而且大电流下电池的反应条件过于苛刻剧烈，偏离平衡态较远，长期快充对于电池的寿命有一定的损失，安全系数会下降，必须要快慢充合理搭配。另外快充会存在一定虚电的成分，无法达到车辆标称的工况续航。
充电枪的组成及内部模块
1、充电枪的结构
新能源汽车充电枪主要由插头、插销、操作手柄、电缆、外壳等部分组成，插头与汽车充电接口连接，插销与充电桩连接，操作手柄用于控制插销的插入和拔出，电缆用于传输电能，外壳则起到保护内部元件的作用。
供电插头
国标随车充电枪（IC-CPD）的供电插头，与一般的家用电气的插头一样，有10A/16A 220V两种规格，目前市面上用的比较多的还是10A/220V的插头，一般为了充电的安全，会在插头内增加温度传感器。使用家用插头就可以让随车充电枪（IC-CPD）充电枪在普通的插座上给新能量汽车进行充电。
线缆
IC-CPD中的线缆主要分为2部分，第一段为插头与控制保护盒之间的线缆，即图2红框中A部分所示，长度一般在20cm～1m不等，NB/T42077-2016中8.1项规定了插头和IC-CPD之间电缆的最大允许长度为1.7m。第二段为控制保护盒和车辆连接器之间的线缆，即图2红框中B部分所示，长度一般在3～4m不等，标准中对这部分的长度没有进行明确的要求。目前，市面上在售16A的IC-CPD线缆一般主要以5m/10m/15m这3种规格的长度为主，多采用优质纯铜电缆，A侧的线径一般为 0.75mm²，B侧的线径为2.5mm²。应具有阻燃抗冲击、防水耐高温等优点。
2、充电枪的内部模块
IC-CPD上的主要电子元器件包括继电器、MCU、漏电流保护装置、电流互感器、电压互感器等。
IC-CPD板卡上元器件示意框图
充电枪每个孔的功能
1、交流充电枪
2、直流充电枪
充电枪的接口标准
全球主要有五大充电标准。五大标准接口分别是基于GB/T 20234-2023的中国标准、J1772的北美标准CCS1、IEC 62196的欧洲标准CCS2、CHAdeMO的日本标准和NACS的特斯拉标准。由于各地区的充电接口不一致，这也导致了在进行电动汽车充电接口的设计时需要满足不同地区或市场的充电标准的要求，否则就无法进行充电和不满足其标准法规的要求。
1、GB/T 20234-2023的中国标准
我国规定国内生产的各品牌新能源汽车的充电接口必须符合国家标准GB/T 20234-2023，其中交流充电接口的最大电压为三相690V，电流最大250A ；而直流充电的最大电压为1500V，电流最大1000A 。
此外新发布的GB/T 20234.4-2023标准中提出了新的标准插头，也就是大功率直流充电接口。
GB/T20234.4-2023文件中关于大功率直流充电接口结构
2、J1772的北美标准CCS1
北美的充电标准主要使用地区为美国和加拿大，其中日本的交流也采用美标J1772的标准。其交流最大电压为240V ，电流最大80A；直流最大电压为1000V ，电流最大400A 。
3、IEC 62196的欧洲标准CCS2
欧标交流最大电压为480V，电流最大63A；直流最大电压1000V，最大电流200A。
4、CHAdeMO的日本标准
日本的直流充电使用CHAdeMO标准，目前采用CHAdeMO接口的国家除了日本外，其中大部分安装在欧洲（北欧居多）、美国和韩国。
5、特斯拉标准NACS
特斯拉自己开发了专用的充电接口，用于Tesla电动汽车的充电。并且在2022年11月11日公布了自己的NACS标准。直流充电最大电压为1000V，最大电流为400A；交流最大电压为240V ，电流最大80A。值得一提的是，NACS是交直流一体的插座，由于接口的限制，无法兼容有交流三相电。
充电枪的使用场景
1、居家充电：充电枪可轻松连接家庭电源，为新能源汽车提供便捷的充电服务。无论是夜晚充电还是白天出行，都能满足您的充电需求。
2、公共充电：在商场、酒店、停车场等公共场所，充电枪为新能源车主提供便捷的充电服务。通过扫码支付或刷卡支付，即可轻松完成充电操作。
3、旅行充电：充电枪具有轻便易携的特点，非常适合长途旅行。在旅途中，您可以随时随地为新能源汽车充电，确保行车无忧。
充电枪的使用注意事项
1、使用充电枪前，应检查充电枪是否完好，电缆是否有破损，操作手柄是否正常。
2、插入充电枪时，应确保插销完全插入插座，避免接触不良。
3、充电过程中，不要随意拉动充电枪，以防电缆断裂。
4、充电完成后，应先关闭操作手柄，再将插销从插座中拔出。
5、充电枪应存放在干燥、阴凉的地方，避免阳光直射和雨水浸湿。
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充电枪的发展趋势
1、更快的充电速度： 一项主要趋势是提高充电速度，以减少充电时间。目前，快充技术已经有了显著的进步，未来可能会进一步改进。这将有助于提高电动汽车的实用性，让用户更方便快捷地进行长途旅行。
2、智能化和自动化： 随着技术的发展，充电枪将变得更加智能化。未来的充电枪可能会配备更多传感器和通信技术，能够自动检测车辆的充电需求，并根据车型和电池状况进行优化充电。
3、更广泛的充电网络： 充电基础设施的扩展是电动汽车普及的关键。政府和私人部门的投资将有助于建设更多的充电站，提供更广泛的充电服务。
4、高功率充电： 未来可能会出现更高功率的充电技术，从而能够更快地向电动汽车充电。这有助于满足不断增长的电动汽车数量和需求。
5、可持续能源整合： 由于对可持续能源的需求日益增加，充电基础设施可能会更多地整合太阳能、风能等可再生能源，以减少电动汽车充电过程中的碳足迹。
充电枪所面临的挑战
1、充电标准的多样性： 目前市场上存在不同类型的充电标准，例如CHAdeMO、CCS和Tesla的Supercharger标准等。这种多样性可能导致不同类型的车辆需要不同类型的充电枪，给用户和充电基础设施提供商带来一定的挑战。
2、能量密度和续航里程： 随着电动汽车技术的进步，电池能量密度提高，续航里程增加，但在某些情况下，仍可能需要更短的充电时间和更高功率的充电设备。
3、充电基础设施成本： 建设充电站和维护充电基础设施需要大量资金投入。虽然政府和私人部门在这方面进行了投资，但仍需要解决资金和经济可行性方面的问题。
4、充电设施的普及和覆盖范围： 尽管充电基础设施在一些地区得到了改善，但在一些偏远地区或发展中国家可能仍然缺乏充电设施，这限制了电动汽车的普及和可靠性。
5、电网容量和稳定性： 大规模的电动汽车充电可能对电网造成额外压力，特别是在高峰时段。在充电基础设施的发展中，需要确保电网能够稳定地满足增长的电力需求。
总体来说，充电枪作为电动汽车充电的重要设备，未来将继续受到改进和发展。解决挑战并推动相关技术的创新将有助于加速电动汽车的普及和可持续交通的发展。
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充电枪的相关企业
1、普诺得
普诺得是一家来自南京市的新能源充电设备生产商，在行业内已经拥有十几年的经验，在充电枪中属于高端品牌。它的产品不仅在国内很热销，还出口到了欧洲、日本、美国等海外市场。我们都知道欧盟认证比美国标准认证更加严苛，普诺得能拿到欧盟认证就证明了产品的可靠性是非常高的。
2、公牛
公牛是公认的专业做电工产品的品牌大企业。公牛安全充电枪提供实时电流、实时电压、实时功率、已充电量、插头温度、控制器温度、接地状态等信息，让用户可以一目了然地掌握当前充电各项状况。它的控制盒可以对温度、电流、电压进行检测，过流过压欠压以及漏电都会自动关闭电源，同时它是通过CQC认证的，品质更有保障。
3、德力西
德力西是一个电器生产的老品牌。生产汽车从电器的历史非常悠久，也积累了非常好的生产经验跟技术。在市场定价方面也非常合理，深受消费者的肯定。
4、挚达
挚达科技是一家新能源汽车智能充电产品研发商，总部位于上海。主要做家用充电桩产品和车联网智能硬件的研发。是国内比较出名的智能充电设备研发商，挚达充电枪的质量比较好，价格也是随同质量一样好。
5、艾德迅
湖南艾德迅公司成立于2011年，在电气设备和智能控制领域有着不懈的追求，自主研发的智能微型直流电源、交直流智能一体化电源、工业智能控制系统等领域赢得了行业广泛的尊重与赞誉。自2021年国家“双碳”战略明确起，公司开始在新能源领域布局，新能源汽车便携式充电枪、户外移动电源、家庭储能电源等项目陆续立项开发。
6、永贵电器
浙江永贵电器股份有限公司是一家专注于各类电连接器、连接器组件及精密智能产品的研发、制造、销售和技术支持的国家高新技术企业。公司实施“技术+市场”两个同心战略，以连接器技术为同心，形成了轨道交通与工业、车载与能源信息、特种装备三大产业板块集群;以市场为同心，在轨道交通板块形成包括连接器、门系统、减振器、贯通道、计轴信号系统、受电弓、蓄电池箱在内的七大产品布局，内伸外延不断创造新的佳绩。
7、西比亚
江苏西比亚新能源科技有限公司前身是江阴市电力设备配件厂，1968年创办，生产家庭用的插座和灯头。从2009年9月开始研发电动汽车充电传导接口——即充电插座、充电插头。现有二项发明专利，十五项实用新型专利，特别是网状型弹性片簧专利。它具有极小的接触电阻，插拔柔和，抗震动，耐冲力。网状型弹性片簧采用特种工艺处理，插拔稳定不变形360°旋转，可以热插拔，不产生电弧，可连续插拔多次。
8、巴斯巴
巴斯巴公司于2010年4月在深圳成立，以新能源电动汽车发展为契机，从连接器研发与生产起步，到构筑整车电力系统，在八年多的时间内发展成为国家高新技术企业与新能源汽车行业标准制定的核心企业之一。公司产品均经过国家权威机构的检验和产品登记，质量体系和环境体系已通过ISO9001和ISO14001认证,并通过汽车行业管理体系IAFT 16949版认证。
9、康尼新能源
南京康尼新能源汽车零部件有限公司专注于新能源汽车充电系统和连接系统的设计、制造、销售与服务，主要产品有充电桩、充电枪、放电枪、充电线、电源分配单元、高压连接器及高压线束等。康尼新能源组建了专业的市场和研发团队，致力于开发满足客户与市场需求的产品，截止2021年底，已累计获得106件专利授权。康尼新能源通过了IATF16949、ISO45001、ISO14001、ISO27001等体系认证，产品通过了CQC、TUV、CE/CB等认证。
10、小蜂充电充电枪
小蜂充电主要产品有便携式充电器、交流充电桩、直流充电桩、社区运营充电桩等，获得国内外CE、KC、ROHS、UN、UL、IATF16949、ISO9000、国家强检等权威认证。2022年9月，入选央视《中国品牌故事》案例。小蜂充电（HIVEWALLBOX）3.5kW便携随车充，专为新能源汽车设计，通用充电器可为多品牌汽车提供快速充电体验。液晶大屏显示，充电状态一目了然，操作便捷。适配比亚迪、五菱MINI等多种车型，携带方便，是出行的得力助手。
写在最后
随着科技的不断发展，充电枪也在不断升级。未来的充电枪将更加智能化、网络化，为用户提供更加便捷、舒适的充电体验。
充电枪作为新能源汽车的重要配件，不仅为车主提供了便捷、高效的充电服务，还为环保事业做出了积极贡献。随着科技的进步，充电枪将不断升级，为用户带来更加智能、舒适的充电体验。
内容资料参考来源：东莞法法易新能源科技有限公司、
懿明、 MAGTRON、英泰格瑞集团
