10 月 16 日，国家发改委联合多部门印发《电动汽车充电设施服务能力 “三年倍增” 行动方案（2025-2027 年）》，为新能源汽车充电配套按下 “加速键”。方案明确，到 2027 年底全国将建成 2800 万个充电设施，公共充电容量超 3 亿千瓦，可满足 8000 万辆电动汽车充电需求，同时在高速公路服务区新建改建 4 万个 60 千瓦以上 “超快结合” 充电枪，重点区域高速服务区快充覆盖率将达 100%。
这一方案的出台，直指当前新能源汽车产业 “充电焦虑” 痛点。近年来我国新能源汽车销量连续 9 年居全球首位，2024 年保有量超 4500 万辆，但 “车多桩少”“快充不足” 问题突出，县域、乡村及高速服务区充电设施供需矛盾明显。方案通过中央财政补贴、“光储充放” 一体化探索、标准体系完善等举措，推动 “车桩比” 从 3:1 向 2:1 优化，预计将催生超 5000 亿元市场规模，其中直流充电桩作为快充核心设备，需求将迎来爆发式增长，为产业链上下游带来明确发展机遇。
在直流充电桩等快充设施的研发设计中，仿真分析技术是保障产品安全性、可靠性与使用寿命的关键，尤其在结构、散热、流体设计三大核心环节发挥不可替代的作用。在结构设计上，有限元分析与结构仿真分析可模拟充电桩户外使用场景下的力学性能：针对台风、暴雨等极端天气，构建柜体、支架的力学模型，计算风压、水压对结构的冲击，优化柜体材料厚度与连接方式 —— 例如将传统 2mm 厚柜体优化至 1.5mm，在减重降本的同时确保抗 12 级台风能力；针对充电枪长期插拔带来的接口磨损，通过仿真模拟插拔过程中的应力分布，强化触点金属材质与固定结构，避免接口松动导致的接触不良，延长设备使用寿命至 8 年以上。
散热是快充设施的核心技术难点，热仿真分析通过构建充电桩整机及核心部件（如充电模块、IGBT 芯片）的三维热模型，精准解决高功率运行下的过热问题。在 200kW 超快充充电桩研发中，热仿真可模拟不同功率工况下的温度场分布，定位 IGBT 芯片等发热热点，通过优化散热片布局、选用高导热硅胶垫，将芯片结温控制在安全阈值内；同时对比风冷、液冷等不同散热方案的效率，减少物理样机测试次数 60% 以上，大幅提升热设计效率，避免因过热导致的元器件性能衰减或短路风险。
流体仿真分析（CFD）则进一步优化散热系统性能，确保持续快充能力。对于风冷散热的充电桩，CFD 可模拟空气在设备内部的流动路径，调整风扇位置与通风口尺寸，消除 “气流死角”，提升换热效率；针对液冷散热系统，通过仿真冷却液在散热通道内的流动速度、压力损失与换热系数，优化通道截面形状与冷却液流量，使充电模块温度降低 15-20℃，保障充电桩在高功率下连续 1 小时以上稳定运行，避免因散热不足触发保护机制导致充电中断。
这些仿真分析技术的深度应用，不仅从设计源头提升了快充设施的安全可靠性，更缩短了研发周期、降低了生产成本，为充电设施产业链实现 “高质量扩产” 提供技术支撑，助力 “三年倍增” 方案落地见效，推动新能源汽车产业迈向更便捷、更高效的发展新阶段。
