隨著主流電動汽車?yán)m(xù)航突破600km、700km，甚至高端車型已經(jīng)普遍邁入1000km續(xù)航隊(duì)列，電動汽車已經(jīng)跑出“里程焦慮”陣營。
但補(bǔ)能、充電焦慮正在升溫。業(yè)內(nèi)人士指出，接下來動力電池新技術(shù)將向補(bǔ)能速度、惡劣工況和寬溫域中性能的穩(wěn)定等方面發(fā)展，并成為電池企業(yè)、車企差異化競爭的角力點(diǎn)。
事實(shí)上，進(jìn)入2023年以來，新能源車企已經(jīng)將快充作為主要賣點(diǎn)進(jìn)行宣傳。
上個(gè)月，小鵬G6正式發(fā)布上市，該車型搭載基于800V高壓平臺研制的高倍率快充電池，10%-80%補(bǔ)能快至19min;并具備充電10分鐘，可補(bǔ)能續(xù)航300km，極大緩解補(bǔ)能焦慮。
無獨(dú)有偶，近日理想汽車動力電池負(fù)責(zé)人柳志民表示，在充電方面，理想汽車儲備了兩年，專注開發(fā)了三年，實(shí)現(xiàn)了核心技術(shù)突破，把充電速度帶入“5G時(shí)代”。
據(jù)悉，把充電速度帶入“5G時(shí)代”的前提，就是電池5C充電技術(shù)的突破，其核心是電芯高倍率能力、低產(chǎn)熱能力、系統(tǒng)高換熱能力的三大技術(shù)突破，“理想5C純電車型能夠達(dá)成充電9分30秒、續(xù)航400km的極速充電體驗(yàn)?！?/span>
據(jù)介紹，理想汽車首先通過微觀材料層級的技術(shù)升級，大幅提升電芯充電倍率能力，逐步實(shí)現(xiàn)3C到4C，再到5C的突破。
其次，通過電芯體系、結(jié)構(gòu)與工藝創(chuàng)新，將電芯內(nèi)阻從最初方案的0.4毫歐降低到0.3毫歐以下，最大程度減少了大倍率充電過程中的電芯產(chǎn)熱。
此外，理想汽車還引用了麒麟電池方案，相比傳統(tǒng)底面冷卻方式將系統(tǒng)換熱面積增加了5倍，最大換熱能力提升至16kW。
本月初，廣汽埃安旗下高端品牌昊鉑GT正式上市，據(jù)了解昊鉑GT高端車型支持800V高壓平臺，3C充電，15分鐘450公里超倍速快充。
除了造車新勢力，包括仰望、深藍(lán)、騰勢、智己、嵐圖、阿維塔等今年發(fā)布的新車型也普遍支持3C-4C快充。
基于市場應(yīng)用端需求的推動，作為快充的關(guān)鍵，動力電池端正在通過材料、熱管理、冷卻設(shè)計(jì)等途徑的研發(fā)創(chuàng)新，在快充速度上“爭分奪秒”。
例如，7月6日，寧德時(shí)代首席科學(xué)家吳凱表示，寧德時(shí)代正在研發(fā)的新產(chǎn)品能夠?qū)崿F(xiàn)充電10分鐘可跑400公里，有望在2023年底推出;正在研發(fā)的全新產(chǎn)品未來將實(shí)現(xiàn)充電5-7分鐘可跑400公里，達(dá)到與加油一樣的速度。
億緯鋰能透露，公司開發(fā)的46系列大圓柱電池中的4695能量密度可達(dá)350Wh/kg，能夠支持9分鐘超快充。
孚能科技表示，其最新動力產(chǎn)品目前已經(jīng)配套昊鉑GT，15分鐘快充補(bǔ)能可以續(xù)航450公里;同時(shí)，公司針對半固態(tài)電池產(chǎn)品，將推出2.4C、3C和4C三種倍率快充電芯，分別對應(yīng)帶電量150kWh、100kWh和75kWh，對應(yīng)續(xù)航里程1000km、800km和600km，充電10分鐘可補(bǔ)能40%、50%和70%，分別實(shí)現(xiàn)400km、400km和420km的續(xù)航里程。
蜂巢能源推出的龍鱗甲電池，作為公司全新一代高安全動力電池系統(tǒng)化解決方案，可兼容鐵鋰、三元、無鈷等全化學(xué)體系方案，覆蓋1.6C-6C快充體系，續(xù)航里程最高可超過1000km。
欣旺達(dá)于2022年9月發(fā)布了超級快充動力電池產(chǎn)品——SFC480，該產(chǎn)品最大充電功率達(dá)480kW，實(shí)現(xiàn)充電5分鐘續(xù)航200km，充電10分鐘續(xù)航400km。今年4月，欣旺達(dá)再次發(fā)布“閃充電池”，具有超快充、欣安全、特耐用等特點(diǎn)，進(jìn)一步支持電動汽車?yán)m(xù)航1000公里，10分鐘可從20%充至80% SOC。
中創(chuàng)新航在800V高壓快充領(lǐng)域，布局了方形和極速超充大圓柱兩條路線。其方形產(chǎn)品支持4C快充，大圓柱支持6C快充。
作為主打超級快充路線的巨灣技研在今年4月透露，配合最高可達(dá)1000V的高電壓平臺，其研發(fā)的電池最大充電速度是現(xiàn)在普通電池的6倍以上，最大充電功率480kw，能做到7.5分鐘充電0%-80%。另外，合創(chuàng)汽車發(fā)布上市的純電旗艦MPV V09上搭載了巨灣技研為其定制開發(fā)生產(chǎn)的12MinXFC電池包，可實(shí)現(xiàn)充電10分鐘補(bǔ)能續(xù)航400km。
無疑，10分鐘的充電補(bǔ)能速度已經(jīng)被各家電池企業(yè)、車企視作重要指標(biāo)，10分鐘補(bǔ)能400km續(xù)航目前已經(jīng)是各家正在實(shí)現(xiàn)的目標(biāo)。
電池快充能力提升的背后是電池材料、系統(tǒng)設(shè)計(jì)、熱管理等多個(gè)維度合力的結(jié)果，尤其是在材料層面，電池快充能力取決于電芯負(fù)極快速嵌鋰能力、電解液導(dǎo)電率等，有望帶動材料層面的新發(fā)展機(jī)遇。
比如，寧德時(shí)代麒麟電池采用了高鎳正極+硅基負(fù)極材料體系，實(shí)現(xiàn)三元版系統(tǒng)能量密度255Wh/kg，支持5分鐘快速熱啟動及10min充電80%。
蜂巢能源的龍鱗甲電池，正極材料上采用前驅(qū)體定向生長的精密控制技術(shù)，負(fù)極材料采用液相包覆技術(shù)，電解液采用了含硫添加劑/鋰鹽添加劑等低阻抗添加劑體系，隔膜采用高孔隙陶瓷膜，達(dá)到快充及安全的平衡。
億緯鋰能46系列大圓柱超級快充電池采用全極耳結(jié)構(gòu)、鎳+硅碳材料體系;系統(tǒng)層面，其發(fā)布的“π電池系統(tǒng)”，在電芯頂部及左右兩側(cè)構(gòu)建傳熱通道，實(shí)現(xiàn)立體傳熱，解決快充發(fā)熱問題，支持9分鐘快充。
欣旺達(dá)閃充電池的關(guān)鍵技術(shù)包括自主設(shè)計(jì)的閃充硅材料技術(shù)、高安全中鎳正極、硅基體系電解液技術(shù)、全生命周期自適應(yīng)超充策略、高精密涂布&疊片技術(shù)等。
巨灣技研采用新型導(dǎo)電劑材料和系統(tǒng)性的工程設(shè)計(jì)，電芯采用高倍率改性正負(fù)極材料和高電導(dǎo)電解液，在電極內(nèi)構(gòu)建高效的三維導(dǎo)電網(wǎng)絡(luò)，提高了鋰離子的嵌入\脫出的動力學(xué)性能。
當(dāng)前，盡管各家車企、電池企業(yè)都在發(fā)力快充技術(shù)，并作為重要競爭力或者賣點(diǎn)，但目前快充電池或相關(guān)車型成本仍然相對較高，從長期來看，實(shí)現(xiàn)快充技術(shù)普惠性降本將成為快充賽道的競爭重點(diǎn)，最終解決消費(fèi)者的充電焦慮。