很多运营商在投建充电场站时，一直犹豫怎么选设备，充电堆和充电桩作为电动汽车充电设施的两种不同形式，各自承载着不同的技术使命与应用场景，尽管它们常被误解为同一概念，但实际上它们在设计、功能应用以及优缺点上存在着显著差异。

充换电头条（微信公众号：chd2005s）对这些差异进行了梳理和总结，帮助运营商选择适合自己的充电设备。

来源：华为数字能源

充电桩与充电堆的定义

1、充电桩

新能源汽车充电桩，是一种为电动汽车提供电能的装置，使电动汽车能够存储足够的电量以支持其运行。通常安装于公共楼宇、停车场、商场、运营车充电站等公共场所及居民小区等私人场所。

电桩按照充电类型可以分为交流充电桩和直流充电桩。交流充电桩充电电流小，充电时间长（通常为7-10h），为慢速充电，适用于居民区和办公楼的停车位。直流充电桩是一种主要用于公共充电的充电桩，是将交流电转换为直流电。充电时间短，为快速充电，充电时间为一小时到两小时，适用于需要快充的公共场所。

2、充电堆

充电堆是一种大型电源集群，专门设计用于满足大规模充电需求，如大型停车场或企业，充电堆能够将交流电转换为直流电，并配置有多个充电模块可以同时为多辆电动车提供服务，它的设计旨在高效利用电源模块并合理分配充电功率，能够满足不同车型的充电需求，提高充电转换效率及设备利用率功能。

图片来源：华为数字能源

充电桩与充电堆的组成结构

1、充电桩

电源：充电桩需要接入电源以提供电力。电源可以来自电网，也可以是太阳能板等绿色能源设备。

控制板：控制板是充电桩的核心部分，它可以实现对充电桩的控制和监控。包括电量计算、自动停止功能、充电速度控制等。

充电接口：充电接口是指充电桩与电动车连接的接头，它们之间可以进行信息交换和电力传输。充电接口有直流快充和交流慢充两种。

保护屏障：保护屏障是一种物理安全设备，可以保护充电桩和充电设备免受外部环境的影响，如恶劣天气和潮湿。

外壳：外壳是充电桩的外部包装，可以保护充电桩内部的设备免受外部环境的损害，同时也起到美化装饰作用。

支撑架：支撑架是用于支撑充电接口的一种设备，通常是固定在充电桩上。支撑架可以调节充电接口的高度和角度，以适应不同型号的汽车。

2、充电堆

能量单元：这是充电堆的基础部分，负责将交流电转换为直流电，供电动汽车充电。

充电控制器：控制充电过程的各个环节，确保充电的安全性和效率。

监控系统：实时监控充电过程中的电池电压、电流和温度等参数，确保充电安全。

能量调度系统：管理充电堆的整体能源流动，优化充电效率。

通信系统：连接充电堆与云端服务器，实现远程监控和管理，提高充电堆的智能化和数字化水平。

散热系统：保持充电堆内部温度正常，防止过热影响充电效率和设备寿命。

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充电桩与充电堆的工作原理

1、充电桩

充电桩的工作原理主要涉及到电能转换和传输两个方面。

电能转换：充电桩的核心部分是一个将电网电能转换为直流电能的转换器。转换器将电网的交流电转换为直流电，然后通过充电线传输到电动汽车的电池中。

传输方式：电能传输方式主要有两种：有线传输和无线传输。有线传输是通过电缆将电网电能传输到电动汽车的电池中；无线传输则是通过磁场将电能传输到电动汽车的电池中。目前，无线传输技术还处于研究和开发阶段，尚未广泛应用。

充电桩结构图

 2、充电堆

充电堆主要由充电模块、监控模块、能量调度模块和通信模块组成，各模块之间相互配合，共同完成智能充电任务。监控模块实时监测电池模块的电压、电流和温度等参数，根据这些参数调整充电模块的输出，确保车端的电池模块的需求进行安全充电。通信模块与云端服务器连接，实现远程监控和管理，提高充电堆的智能化、数字化。

充电堆结构图

充电模块是新能源汽车直流充电设备的核心部件，主要作用是将电网中的交流电转换为可供电池充电的直流电，它也是充电桩产业中最有价值量的一环，成本占比约整个充电桩成本的50%。

充电桩与充电堆的应用场景

1、充电桩

公共场所：作为充电桩的主要应用场景之一，公共场所如停车场、加油站、商场等，因其大量的人流和车流，使得电动汽车的充电需求较大。在公共场所安装充电桩，不仅能够满足电动汽车用户的充电需求，还能为城市的可持续发展做出积极贡献。

住宅区：小区、公寓和别墅等住宅区，在这些住宅区内安装充电桩，不仅能够为居民提供极大的便利，使他们能够轻松地为自己的电动汽车充电，而且还能显著提升居民的生活质量。通过在住宅区内部署充电桩，居民们可以避免长途跋涉去寻找公共充电站，从而节省时间和精力。此外，这种便利性还能鼓励更多居民选择电动汽车作为他们的日常交通工具，进而推动环保出行和减少碳排放。

办公生产区：政企事业单位、工厂、医院、学校等办公生产区，由于其使用者或员工有电动车且常驻，也是充电桩的重要应用场景。在这些地方安装充电桩，既方便员工或使用者为电动车充电，也有助于满足他们上下班通勤或公务办公生产的需求。

2、充电堆

高速路、港口、机场等重要人群密集流动快的区域：充电堆可以为电动汽车提供快速充电服务，解决电动汽车续航里程焦虑问题，充5分钟跑200公里。

商业地带：充电堆在网约车、城市周边公共充电可以充分发挥智能充电的作用，可快、可慢、根据实际需求自行选择。

其他应用场景：充电堆还可以应用于商业地带、居住小区等，可以用小功率堆实现轮充、有序充电等，还可以结合储能实现光储充一体。    

充电桩与充电堆两者都是电动汽车的充电设施，应用场景不可避免的会出现重复部分，但总的方向是充电桩适合个人用户或小规模场所，充电堆适合大型停车场、高速公路服务区等大规模充电需求的区域。

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充电桩与充电堆的优缺点

1、充电桩

优点

简单易用：充电桩考虑到许多个人用户的使用需求，因此充电桩的安装和使用相对简单，可以满足基本的充电需求。但在安装过程中需要涉及到电气安全、电源接入、地线连接等操作，建议还是寻找具有专业知识和经验的人员来操作。

成本较低：相较于充电堆，充电桩的研发、生产成本较低，这些因素导致充电桩的单价相对较低，比较适合在停车场、住宅区等场所安装。

缺点

兼容性差：充电桩的功率是固化的，无法满足不同车型的充电需求。当低功率需求的车辆接入高功率充电桩时，会导致电能的不必要浪费；反之，高功率车辆在低功率充电桩充电，则无法充分发挥其快速充电的潜力，充电时间显著延长。这种“一刀切”的充电方案限制了充电桩的广泛适用性和用户体验。

适应性差：随着电池技术的快速发展，电动汽车正朝着高压平台不断发展，而由于充电桩功率固化，想要满足未来电动汽车的充电需求，只能重新投资，进行整桩的更换。

效率较低：与充电堆相比，充电桩在充电效率上存在一定差距。这主要是由于充电堆通常采用更为先进的充电技术和优化算法，能够更高效地管理电能分配和传输过程，减少能量损耗。而充电桩由于设计、配置等方面的限制，往往无法达到充电堆那样的高效充电水平。

2、充电堆

优点

充电需求多样化：当充电站需要同时为多种不同型号的电动汽车提供充电服务时，充电堆因其配备多种规格的充电头，可以适应各种充电需求，而无需更换或增加额外的设备。

高效率和快速充电：充电堆运用了高效的充电技术，可以快速安全地为电动汽车充电，提高了充电效率。尤其是在电动汽车急需快速充电的情况下，充电堆的高效率能够满足这一需求。

模块化设计：充电堆的模块化设计使得其组成灵活，可以根据实际需求添加或减少电池单元，从而调整电能储存量。这种设计使得充电堆在扩展和升级时更加便捷和经济。

占地面积小：在城市中心或空间有限的区域，充电堆的模块化设计使其能够在相对狭小的空间内搭建充电站，充分利用土地资源。

多路同时充电：充电堆可以支持多路同时为不同车型充电，提高了充电站的利用率和服务效率。相比之下，充电桩一体机可能只能为单一车型提供充电服务，限制了其使用范围。

智能调节：充电堆可以实现智能调节各终端输出功率，以满足不同车型的充电需求。这种智能调节功能可以提高充电效率并降低能耗。

缺点

造价高：充电堆比充电桩一体机的制造成本较高，一是电缆费用要高，充电堆采用直流配电，且要考虑充电堆充电适应性采用的电缆要粗；二是充电堆本身的设备成本高。

维护不便：如果充电堆出现故障，那虽有的充电枪都不能使用，所以车位都无法正常充电

充电堆故障率更高，没有一体机成熟稳定。

尽管目前充电桩接口等标准已经统一，但是其“向上兼容”的问题仍未得到有效解决。随着电池技术的不断进步，新能源汽车对于充电设施的需求也将不断提高，现在建成的充电桩是否适合未来的新能源汽车使用，也成为行业面临的一大难题。

而充电堆在充电时不用考虑充电倍率和电池容量等问题，可以根据电池所需功率自动匹配充电功率。未来，当电池能量密度提高，电池容量增加，充电堆依旧可以通过更换更高功率的充电模块来进行升级，因此也有效地解决了充电桩“向上兼容”的问题。

图片来源：特来电资讯

充电桩和充电堆的建设成本

充电桩和充电堆的建设成本会受到多种因素的影响，包括设备类型、功率、品牌、地理位置、政策补贴等等。以下是一些的成本估算：

1、充电桩建设成本

对于单个充电桩，以60KW单桩为例，设备成本价格约为1.5万元左右（约0.25元/W）电力、土地、基础建设等等，整体投建成本约为4-6万元人民币。

对于建站，选用120KW的直流双枪充电桩，价格大约在3万元人民币左右（约0.25元/W），10台则为30万元人民币；需要匹配1250kva的电力系统，变配电系统的成本，如果需要重新报建，电力加基础建设成本约在80万左右，整体投建成本约为110万元。

土建施工成本，包括场地硬化、搭建雨棚等，费用会根据实际情况而定 。

场地租金，根据所需车位数量和地理位置，费用会有所不同。

2、充电堆建设成本

充电堆的成本会根据其配置的充电模块数量和功率有所不同。例如，360kW的充电堆价格大约在9.8万元人民币左右（约0.27元/W）。

充电堆的电缆配置和充电桩不同，可能会导致成本上的差异。

充电堆的建设成本可能会因为需要更复杂的电力设施铺设和施工费用而略高。

3、其他成本

充电站的建设还需要考虑变压器、充电监控系统、安全监控、充电计量计费系统等其他成本。

运营成本包括员工费用、维护费用、电费等。

4、政策补贴

各地政策补贴不同，从100元/千瓦到900元/千瓦不等。

5、部署策略

充电桩的建设成本相对较低，适合小规模部署；而充电堆的建设成本虽然可能略高，但由于其模块化和功率共享的特性，适合大规模、高效率的充电需求。

图片来源：特来电资讯

如何选择适合的充电桩或充电堆

选择充电桩和充电堆时，需要考虑多个因素以确保它们适合相关车辆和使用场景。

1、确认技术规格

输出功率：确保充电桩能提供稳定的功率输出，适合车辆快充需，例如，家用小车正常选用60~120kw直流充电桩或者7~21kw交流充电桩，大型车辆需要快速充电的也可以选用60~180kw直流充电桩甚至更大规格输出功率的充电桩。

电压和电流范围：检查充电桩支持的电压和电流范围，确保与电动车型的兼容。

充电接口标准：选择符合国际或地区标准的接口，如CCS、CHAdeMO或GB/T，以确保广泛兼容性，还需要确认车辆是否支持直流/交流充电，早期市场上有一大批车辆是不支持直流/交流双充电接口充电的。

充电效率：关注充电桩的转换效率，以减少能量损耗并优化运营成。

2、确认功能特性

智能管理：选择支持远程监控和管理功能的充电桩，便于进行设备状态监控和故障诊断。

用户界面：直观易用的用户界面，支持多种支付方式，提高用户体。

安全特性：确保充电桩具备过压、过流、短路保护等多重安全保护措施。

网络连接：支持Wi-Fi、以太网或4G连接，便于软件更新和数据传输。

3、确认应用场景

目标用户：明确主要服务对象，以便选择合适的产品配置。

安装环境：考虑安装场地的空间、供电能力和环境条件对设备性能的影响。

未来扩展：评估是否有可能增加更多充电桩，选择支持扩展的系统架构。

选择充电堆同样按照充电桩的要求确认技术规格、功能特性以及应用场景外，同时充电堆还具备以下优点：

功率共享：充电堆能将功率集中，每个充电终端都可以从这个功率堆中获取需要的功率。根据实际情况，需要用户自己推算选择多大的充电堆，匹配多少个终端。

柔性充电：根据车辆BMS所发出的充电需求，按需分配充电功率。充电堆是按需分配功率，可以达到车辆的最快充电速度，但是车辆较多时，如果充电功率超过额定功率，将会合理分配功率，大家一起使用。

平滑扩展：随着电池充电倍率的提升，充电功率需求的增大，可扩充功率堆的功率以满足充电的需求。

节能高效：不论充电需求如何，都应保证充电设备可以工作在最佳的负载率区间。

适应性：充电堆可以满足各种车型充电的不同功率需求，提高充电设施的充电转换效率及设备利用率。

兼容性：充电堆可以解决充电桩“向上兼容”的问题，适应电池技术迅速发展的需球。

在选择充电桩和充电堆时，还应考虑安全性、成本、便利性和充电速度等因素。务必选择符合国家标准的充电设备，并由专业人员进行安装和维护，以确保充电过程的安全和效率。

参考资料：慧充科技洛阳有限公司、墨格光储充、孔明驿电、智电课堂、蟹老道等

来源：充换电头条