在“绿水青山就是金山银山”理念引领中国可持续发展二十年之际，特来电作为构建绿色能源基础设施的核心力量，与国家电网、南方电网共同绘制的充电网络蓝图登上了央视新闻荧屏，覆盖全国。

支撑这张绿色巨网高效、稳定运行的底层力量，尤其是在高原极寒、高温盐雾等严苛环境下保障兆瓦级绿电澎湃输出的关键，则在于其功率元器件卓越的“全天候”硬核实力。

对核心元器件而言，破解行业三大挑战是必答题：高功率与可靠性的冲突、小型化与散热的矛盾、全车型兼容与成本的平衡。

作为充电桩头部企业，特来电的兆瓦群充系统如何攻克这些难关?其对磁性元器件的选型要求，又为上游产业链提供了哪些技术指引?《磁性元件与电源》独家对话特来电功率器件工程师种工，深度拆解这一方案的核心逻辑。

01 特来电兆瓦群充系统技术特点

特来电自2014年成立以来，始终坚持群管群控的技术路线，其中兆瓦群充系统是其核心产品方向之一。

2025年6月，在SNEC上海光伏展上，特来电推出的"兆瓦级智能群充解决方案"，展示了其在公共快充网络和物流充电网络领域的应用潜力。

兆瓦群充系统 图/特来电

该兆瓦群充系统针对当前充电市场的实际需求设计。以城市公共快充场景为例，用户群体包含私家车、网约车、出租车及各类商用车辆，其电池配置和充电时间需求存在显著差异。

兆瓦群充系统通过智能化调配，能够有效应对这种离散型充电需求，在提升需求满足率的同时提高设备利用率。

特来电指出，从投资回报的角度来看，兆瓦群充系统在初期的设备投资虽然高于单桩，但从充电站的全生命周期来分析，兆瓦群充系统能够更有效地平衡用户需求与运营商的投资收益，从而确保充电站在未来能够实现持续稳定的盈利。

兆瓦群充系统具有以下技术特点：

(1)模块化程度高：控制器、功率分配单元、功率柜，可以支持设备快速的拓展升级;

(2)高度集成化：高压开关柜、变压器、低压开关柜、交直流充/放电柜及环控系统等模块化单元组成，占地面积减少30%，工厂化预制，快速部署上线，最快3天上线;

(3)强兼容性：车辆全兼容，扩展全兼容，支持拓展快充、超充、极充等多种设备，具备持续升级的能力;

(4)强防护：采用“几”字型风道，三级过滤系统，自清洁免维护;模块全灌胶，故障率远低于行业平均5%;

(5)强安全：两层防护技术，设备CMS主动防护+平台大数据防护，主动识别车辆充电问题，主动防护。

值得一提的是，该兆瓦群充方案在极端环境下的应用表现尤为突出，其设计最高海拔可达3600米，最低温度可耐受至-30℃，最高温度可达40℃，并且具备耐高温、高湿、高盐雾的特性。

这些苛刻的环境条件对功率器件提出了极为严苛的要求。在高海拔地区，空气稀薄导致散热能力显著下降，电源内部元件温度升高，进而影响其性能和寿命;同时，绝缘性能降低，容易引发漏电和绝缘故障，电压和功率输出也会随着海拔升高而下降。

这些复杂条件对功率电源的稳定性与可靠性提出了极高要求，也促使特来电的兆瓦群充系统在元器件选型上必须更加谨慎。

正是基于以上技术特点，兆瓦级功率对兆瓦群充系统架构和元器件选型提出了全新挑战。

02 重构兆瓦群充系统架构与元器件选型

特来电构建了涵盖交流慢充、直流快充、智能单桩、群充系统、自动充电系统等多类型产品的充电网络体系。

在众多技术路线中，兆瓦群充系统(也就是充电堆)承载着电力柔性调配的核心使命。特来电的兆瓦群充系统实现了能量供给与需求的双向适配。

动态功率池技术打破单桩刚性输出限制，可根据车辆类型和电池容量自动匹配最佳充电功率。

其混合拓扑架构既能分解为独立单元满足零星需求，又能快速重组为高功率集群服务车队。此外，多维感知网络实时采集电网负荷、环境温湿度和设备健康度等参数，构建动态安全防护屏障。

根据功率公式 P=UI，在电压保持800V-1000V的情况下，1MW功率对应的电流范围为1000A到1250A。这要求磁性元器件具备更强的抗饱和能力以及更高的磁导率稳定性。

特来电功率开发部工程师向《磁性元件与电源》仔细分析了兆瓦功率等级对兆瓦群充系统的基础架构设计带来了诸多挑战：当兆瓦群充系统功率跃升至兆瓦级，设备电流量级的跨越式增长，要求必须重新审视每一个元器件的选型逻辑。

在热管理领域，随着功率密度的几何级数攀升，散热系统的设计逐渐逼近极限。特来电开始探索新型流道技术，在噪声控制与散热效率之间寻找最优平衡点。

在用户对设备紧凑化、低成本的需求驱动下，兆瓦群充系统的设计面临多重矛盾：既要缩小体积又要确保电弧安全距离;既要降低材料成本又要提升电磁兼容等级;既要简化装配工艺又要实现全生命周期可维护性等等。

“这些看似对立的目标，迫使我们必须跳出单一维度优化的思维定式。”

面对这些兆瓦群充系统挑战，特来电选择以跨学科协同为突破口，建立起涵盖材料科学、流体力学、电磁拓扑的综合设计体系，实现了从部件级优化到系统级集成的跃迁。

03 国产化率98%

功率半导体与磁性元器件成本占比超四成

在功率器件数量上，该兆瓦群充系统的功率变换模块由200多种、20多类器件组成，其中功率半导体器件和磁性元器件占总成本的40%以上，其余包括电解/薄膜电容、控制芯片、连接器等组件。

目前功率器件国产化率已达到98%以上，预计今年将实现完全国产化。

功率半导体器件方面，其面临的主要挑战在于功率等级提升，当前行业普遍采用40kW功率等级，相关器件选型已较为成熟。

兆瓦群充系统充电模块 图/特来电

近年来行业正逐步从硅基MOS向碳化硅器件过渡，碳化硅的应用使得器件用量减少，对应电路的成本降低约50%，整体效率提升0.5%至1%。

磁性元器件方面，碳化硅器件的采用并未对磁性元器件性能提出更高要求，因为工作频率并未随器件类型改变而发生变化。

磁性元器件的性能主要取决于其工作频率和功率等级，目前国产磁性元器件已能满足需求，在整体成本中占比约25%。

通过持续的拓扑优化、器件选型改进和供应链国产化推进，特来电功率模块在效率、成本和可靠性等方面取得了良好平衡，能够有效满足兆瓦群充系统的技术要求。

04 功率半导体和磁性元器件选型要求

目前，业内主流充电模块均采用两级变换拓扑结构，近2年多个厂家也推出了一级拓扑的方案，进一步提升产品效率。

功率拓扑的设计需要结合功率半导体器件的选型，综合考虑效率、功率密度、成本、输出电压范围及可靠性等多方面因素。

在功率半导体选型方面，需要根据具体拓扑结构确定相应的耐压等级和功率等级。目前可选的功率半导体器件包括IGBT、硅基MOS管和碳化硅MOS管等多种方案，不同器件在性能指标上具有不同特点。

特来电功率模块中的磁性元器件选型涉及多种电感和变压器，包括共模电感、PFC电感、谐振电感、辅助供电滤波电感等电感器件，以及辅源变压器、驱动变压器、LLC变压器等变压器器件。

具体而言：

特来电兆瓦群充系统选型要求

在明确选型方向的基础上，特来电通过持续的工艺创新将材料特性和设计要求转化为实际产品的高性能和高可靠性。

05 磁性元器件工艺突破：从绕制到集成

特来电在磁性元器件工艺方面持续优化创新，通过结构设计和生产工艺的改进，不断提升兆瓦群充系统可靠性。

最新推出的特来劲2代产品采用漏感磁集成技术，将传统分离的电感变压器整合为单一元件，显著减小了体积并提高了空间利用率。

铭普光磁磁集成产品 图/Big-Bit

器件效率优化方面，特来电兆瓦群充系统针对不同磁性元器件采取了差异化方案。对于电感器，重点优化磁芯材质选择，通过选用低损耗材料来提升效率。

变压器则采用材质优化与风道设计相结合的方式，在保证散热性能的同时合理控制铜铁用量，实现成本效益最大化。散热风道设计通过在磁芯中间开设孔洞及在线包间预留间隙的方式，有效提升了散热效率。

生产工艺方面，PFC电感已从传统铜箔卷绕工艺升级为扁平线立绕工艺，这一改进不仅提高了生产效率，还降低了制造成本。

变压器则采用定制化绕制工艺以满足不同应用场景需求。随着功率等级提升，磁性元器件的散热要求不断提高，磁芯尺寸也相应增大。

在供应链管理上，特来电采取灵活的合作模式。对于标准产品，通常由公司完成设计后委托厂家生产;对于技术要求较高的产品，则与具备理论研究和仿真能力的供应商开展联合开发。

这种合作方式既保证了产品质量，又缩短了开发周期。目前主要供应商均能满足定制化生产要求，为产品性能提升提供了有力支撑。

06 材料创新：灌封胶关键性能要求

在胶水方面，特来电兆瓦群充系统功率模块采用了灌封胶方案，目前使用的灌封胶已实现国产化。

特来电所选用的灌封胶需具备多项关键性能指标：包括良好的耐候性、耐老化性、绝缘性、散热性以及抗中毒性。

相比传统的三防漆浸漆工艺，灌胶方案具有显著优势：

首先，它有效解决了三防漆因厚度控制和流动性带来的防护不足问题，使兆瓦群充系统的模块能够更好地适应高湿、高污染等复杂环境;

其次，灌胶工艺能精确控制材料用量，减少浪费，同时避免了因漆层过厚导致的成本增加;再者，该工艺在生产效率和成本控制方面优于三防浸漆方案。

在技术指标方面，灌封胶需要满足导热系数、绝缘强度、阻燃性、流动性、生产可操作性以及长期可靠性等严格要求。

特别值得注意的是，对于高热器件的灌封处理，需要确保胶体厚度不会影响器件的散热性能。虽然镀膜工艺在防护性能上有所提升，但由于批量生产难度较大，目前仅进行了部分市场验证，尚未得到广泛应用。

结语

通过对特来电兆瓦群充系统的深入分析可以看出，兆瓦群充系统的发展呈现出系统化、模块化的演进趋势。

兆瓦群充系统印证了磁性元器件已从 “辅助部件” 升级为兆瓦群充系统的 “性能锚点”。随着40kW模块向更高功率等级的升级，以及碳化硅器件等新技术的导入，兆瓦群充系统正持续突破功率密度与能效瓶颈。

未来，在保持技术创新的同时，如何进一步优化成本结构、完善标准体系，将成为推动兆瓦群充系统规模化应用的关键所在。