近日，寧德時(shí)代董事長、總經(jīng)理曾毓群在接受外媒采訪時(shí)透露，公司正與特斯拉合作開發(fā)用于電動(dòng)汽車的快充電池。此外，智己汽車日前宣布，行業(yè)首個(gè)準(zhǔn)900V超快充固態(tài)電池即將量產(chǎn)上車——配裝清陶能源100kWh半固態(tài)電池的智己L6預(yù)計(jì)5月正式上市，CLTC續(xù)駛里程超過1000公里。
　　近一兩年來，業(yè)內(nèi)有關(guān)新能源汽車超快充技術(shù)應(yīng)用的訊息接踵而至。在此前舉行的中國電動(dòng)汽車百人會(huì)論壇（2024）上，華為數(shù)字能源總裁侯金龍表示，隨著電池電芯和功率半導(dǎo)體產(chǎn)業(yè)成熟，超快充車型已從B＋級(jí)車普及至A級(jí)車，從乘用車領(lǐng)域擴(kuò)展至商用車領(lǐng)域；到2025年，國內(nèi)市場上會(huì)有超150款高壓超快充車型。
　　有行業(yè)人士指出，市場對(duì)新能源汽車的核心需求，從長續(xù)駛開始轉(zhuǎn)為適度續(xù)駛＋超快充。隨著需求猛增，超快充電池正在迎來“黃金年代”。
　　超快充電池異軍突起
　　記者了解到，電池供應(yīng)商、整車企業(yè)正在紛紛加大對(duì)超快充電池領(lǐng)域的投入，推動(dòng)產(chǎn)業(yè)鏈持續(xù)升級(jí)。
　　今年3月，蘭鈞新能源推出雙子星快充升級(jí)產(chǎn)品辰星超充，將3C（充電倍率）性能進(jìn)階到4C。同月，億緯鋰能宣布與StoreDot簽署合作協(xié)議，旨在充分整合雙方資源及技術(shù)優(yōu)勢，力促大規(guī)模生產(chǎn)超高速可充電電池項(xiàng)目加速落地。據(jù)悉，雙方早在2018年便就此建立合作關(guān)系，目前已完成聯(lián)合研發(fā)和樣品測試，并實(shí)現(xiàn)小批量生產(chǎn)。
　　今年2月，動(dòng)力電池巨頭寧德時(shí)代宣布，旗下神行超充電池將首發(fā)奇瑞汽車的新款中大型SUV星紀(jì)元ET。據(jù)介紹，神行超充電池支持充電10分鐘續(xù)駛400公里，即使在-10°C低溫環(huán)境下也可實(shí)現(xiàn)30分鐘充至80％。
　　蜂巢能源在去年底發(fā)布針對(duì)電動(dòng)汽車的磷酸鐵鋰短刀快充電芯，最高充電倍率可達(dá)4C。其中，L600短刀快充電芯覆蓋3C～4C場景，將于今年三季度量產(chǎn)；L400短刀超快充電芯覆蓋4C及更高倍率場景，將于今年四季度量產(chǎn)，適配市場上主流800V車型。
　　在市場需求和技術(shù)研發(fā)的“雙輪”驅(qū)動(dòng)下，欣旺達(dá)2023年發(fā)布4C閃充電池，支持電動(dòng)汽車輕松續(xù)駛1000公里，10分鐘充至80％SOC。此外，欣旺達(dá)也在著手更高倍率的產(chǎn)品，5C～6C閃充電池開發(fā)順利。
　　值得關(guān)注的是，巨灣技研去年發(fā)布了8C超快充鳳凰電池。與主流4C超快充電池相比，其充電速度再上臺(tái)階：一次充電續(xù)駛里程可達(dá)1000公里，0～80％SOC快速充電只需7.5分鐘，電池壽命長達(dá)10年或80萬公里。
　　在車企自研動(dòng)力電池的風(fēng)潮下，超快充也成為發(fā)力的重要方向。去年底，極氪發(fā)布全新自研的800V磷酸鐵鋰超快充電池金磚電池。匹配800V快充技術(shù)，金磚電池最高充電功率可達(dá)500kW，最大充電倍率達(dá)到4.5C。在10％～80％快充區(qū)間內(nèi)，金磚電池可實(shí)現(xiàn)充電15分鐘續(xù)駛增加500公里以上。據(jù)報(bào)道，廣汽新能源的石墨烯電池量產(chǎn)研發(fā)工作終于從實(shí)驗(yàn)室走向?qū)嵻?，僅需8分鐘就可將電池充電至85％。
　　產(chǎn)業(yè)鏈上下游齊發(fā)力
　　業(yè)內(nèi)有一種觀點(diǎn)認(rèn)為，2023年是超快充車型啟動(dòng)的元年，2024年將成為超快充車型規(guī)?；涞氐脑辏A(yù)計(jì)其市占率將從2023年的3％提升至2030年的52.5％。超快充技術(shù)的發(fā)展不僅推動(dòng)新能源汽車市場快速發(fā)展，也為產(chǎn)業(yè)鏈帶來新的變革。
　　從目前的情況來看，超快充電池技術(shù)在充電速度上實(shí)現(xiàn)了質(zhì)的飛躍。傳統(tǒng)的充電方式需要數(shù)小時(shí)才能使電池充滿電，而超快充將時(shí)間縮短至十?dāng)?shù)分鐘內(nèi)，極大地提高了消費(fèi)者的用車便利性。
　　當(dāng)前，國內(nèi)新能源汽車的市場滲透率已突破40％。隨著銷量的持續(xù)增長，用戶對(duì)車輛續(xù)駛性能及性價(jià)比的要求不斷提升。與此同時(shí)，技術(shù)創(chuàng)新和積累也在不推進(jìn)。多種因素疊加，為超快充電池的爆發(fā)提供了市場機(jī)遇。
　　侯金龍認(rèn)為，2023年，以碳化硅為代表的第3代半導(dǎo)體，和4C、5C大倍率充電動(dòng)力電池都已規(guī)模量產(chǎn)，高壓超快充車型進(jìn)入商用成熟期。隨著產(chǎn)業(yè)規(guī)模化降本，超快充技術(shù)正在加速向A級(jí)乘用車和商用車領(lǐng)域延伸。
　　超快充電池技術(shù)的崛起不僅意味著市場機(jī)遇，也對(duì)產(chǎn)業(yè)鏈的發(fā)展提出更高要求。只有超充樁、高壓快充車型、超快充合格電池搭配在一起，才能實(shí)現(xiàn)新能源汽車充電的最大峰值功率。
　　在中汽中心首席專家、中國汽車戰(zhàn)略與政策研究中心主任助理姚占輝看來，中國新能源汽車產(chǎn)業(yè)鏈發(fā)展超快充的優(yōu)勢明顯。首先是政策方面，政府通過制定一系列政策，鼓勵(lì)新能源汽車和動(dòng)力電池技術(shù)的創(chuàng)新和發(fā)展，助力超快充電池技術(shù)研發(fā)在獲得資金支持的同時(shí)，也擁有商業(yè)化應(yīng)用的強(qiáng)勁動(dòng)力。第二是產(chǎn)業(yè)鏈方面，從原材料供應(yīng)、電池制造到整車生產(chǎn)，中國具備完善的新能源汽車產(chǎn)業(yè)鏈布局。這使得超快充電池的研發(fā)和生產(chǎn)，能夠充分利用產(chǎn)業(yè)鏈上下游的協(xié)同優(yōu)勢，實(shí)現(xiàn)資源的優(yōu)化配置和技術(shù)的快速迭代。第三是技術(shù)方面，中國在電池制造領(lǐng)域具備較強(qiáng)的技術(shù)和規(guī)模優(yōu)勢，企業(yè)在電池材料、生產(chǎn)工藝、系統(tǒng)集成等方面積累了豐富的經(jīng)驗(yàn)和技術(shù)儲(chǔ)備。第四是應(yīng)用方面，隨著消費(fèi)者接受度的提高，新能源汽車市場呈現(xiàn)出快速增長的態(tài)勢。
　　具體來看，800V高壓平臺(tái)和液冷超快充技術(shù)的推出，為超快充電池的應(yīng)用提供了廣闊的市場空間。截至目前，上汽、廣汽、吉利、長安、蔚來、小鵬、理想、小米等主流車企均推出或計(jì)劃推出800V高壓平臺(tái)車型，華為、特來電、星星充電等頭部充電設(shè)備與運(yùn)營企業(yè)紛紛推出液冷超快充充電樁，最大輸出功率可以達(dá)到600kW，最大電流達(dá)到600A。整車、充電設(shè)施等上下游產(chǎn)業(yè)鏈的聯(lián)動(dòng)，推動(dòng)超快充電池“大步向前”發(fā)展。
　　“超快充技術(shù)和產(chǎn)品的出現(xiàn)，是車企在動(dòng)力電池沒有更大的技術(shù)突破前，在充電便利性這個(gè)方向上超級(jí)‘內(nèi)卷’的體現(xiàn)?！避嚪蜃稍兒匣锶瞬軓V平對(duì)記者說。
　　需攻克技術(shù)與工藝難關(guān)
　　據(jù)悉，發(fā)展超快充對(duì)動(dòng)力電池技術(shù)和工藝提出不小的挑戰(zhàn)。廣州巨灣技研有限公司總裁裴鋒對(duì)記者表示，為實(shí)現(xiàn)超快充，在材料本征設(shè)計(jì)、電池設(shè)計(jì)開發(fā)、仿真機(jī)理分析及電池工藝方面均需做大量的工作。具體來說，需要在正極材料、負(fù)極材料、電解液、導(dǎo)電劑體系、隔膜設(shè)計(jì)等方面做大量的優(yōu)化工作，使產(chǎn)品具備鋰離子快速脫嵌能力；同時(shí)，結(jié)合仿真和機(jī)理分析，確定最適合的材料基礎(chǔ)參數(shù)；設(shè)計(jì)電池時(shí)要充分考慮電池溫升，結(jié)合仿真分析以及大量的試驗(yàn)驗(yàn)證，確定合適的使用邊界條件；確定合適的工藝制程參數(shù)，同時(shí)嚴(yán)格控制制程環(huán)境，確保電池良好的一致性。據(jù)他介紹，巨灣技研在超快充領(lǐng)域起步較早，前期積累的大量的開發(fā)經(jīng)驗(yàn)和測試數(shù)據(jù)，這也是其在超快充行業(yè)具備領(lǐng)先優(yōu)勢的重要原因。
　　姚占輝也表示，在技術(shù)方面，動(dòng)力電池快充時(shí)，鋰離子加速嵌入到負(fù)極，對(duì)負(fù)極快速接收鋰離子的能力挑戰(zhàn)很大。若負(fù)極沒有高速嵌鋰能力，則會(huì)出現(xiàn)析鋰甚至鋰枝晶，進(jìn)而導(dǎo)致電池容量不可逆衰減和縮短使用壽命，甚至鋰枝晶會(huì)刺破隔膜造成短路風(fēng)險(xiǎn)。此外，由于快充過程電流較大、發(fā)熱量明顯，亟需提升整包散熱效率，對(duì)電池包的熱管理要求較高。在工藝方面，超快充電池的制造過程需要高精度的設(shè)備和技術(shù)，包括材料混合、涂布、卷繞、注液等多個(gè)環(huán)節(jié)。如何保證電池在制造過程中的一致性、穩(wěn)定性和安全性是工藝挑戰(zhàn)的關(guān)鍵。此外，隨著超快充生產(chǎn)規(guī)模的擴(kuò)大，如何提高生產(chǎn)效率、降低生產(chǎn)成本，也是工藝方面需要解決的問題。
　　“超快充電池的發(fā)展需要整個(gè)產(chǎn)業(yè)鏈的協(xié)同配合，包括原材料供應(yīng)、生產(chǎn)設(shè)備、制造工藝、系統(tǒng)集成等多個(gè)環(huán)節(jié)。如何保證產(chǎn)業(yè)鏈的穩(wěn)定性和可靠性，以及如何降低整個(gè)產(chǎn)業(yè)鏈的成本，都是挑戰(zhàn)的重要方面。同時(shí)，隨著新能源汽車市場競爭日益激烈，如何與上下游企業(yè)建立緊密的合作關(guān)系，共同推動(dòng)超快充電池的發(fā)展，也是產(chǎn)業(yè)鏈挑戰(zhàn)的一個(gè)重要方面?！币φ驾x進(jìn)一步說。
　　“我國新能源汽車超快、極快充技術(shù)已全球領(lǐng)先，并在電池端、車端、樁端得到充分驗(yàn)證?！睆V州巨灣技研有限公司董事長黃向東指出，超快、極快充電是提升電動(dòng)汽車接納度和普及率的“對(duì)癥良方”，需要產(chǎn)業(yè)各方協(xié)同共進(jìn)，以構(gòu)建車端與樁端的高效生態(tài)。
　　曹廣平認(rèn)為，目前超快充技術(shù)方案總體上包括超級(jí)充電樁、超級(jí)液冷熱管理、高壓電池系統(tǒng)以及內(nèi)部的功率半導(dǎo)體、管理芯片、電池系統(tǒng)內(nèi)部結(jié)構(gòu)等。其興起的主要目的是緩解用戶的充電時(shí)間焦慮，促進(jìn)用戶購買新能源汽車，以及引領(lǐng)新的超充標(biāo)準(zhǔn)。他表示，上述需求其實(shí)很早以來就一直存在，真正推動(dòng)電動(dòng)汽車由400V系統(tǒng)向800V系統(tǒng)發(fā)展的，是碳化硅功率器件的技術(shù)應(yīng)用。其中隱藏的問題是車內(nèi)電池系統(tǒng)的高壓化，一方面對(duì)內(nèi)需要與電機(jī)的高壓化開發(fā)同步，另一方面對(duì)外要與充電樁的高壓化同步布局。目前，雖然充電性能有提高，但成本也被推高，普及也需要一定時(shí)間。另外，電池快充倍率的達(dá)成，最終要靠電池內(nèi)部材料技術(shù)及工藝上的改進(jìn)才能實(shí)現(xiàn)。
　　供應(yīng)鏈協(xié)同促高效發(fā)展
　　隨著超快充電池技術(shù)的不斷發(fā)展和普及，其對(duì)整車市場和動(dòng)力電池行業(yè)的影響日益顯現(xiàn)。對(duì)于動(dòng)力電池行業(yè)而言，這將促使相關(guān)企業(yè)加大技術(shù)研發(fā)力度，不斷推動(dòng)技術(shù)創(chuàng)新與進(jìn)步；同時(shí)，市場競爭格局也將發(fā)生變化，誰具備更高的技術(shù)水平和生產(chǎn)能力，誰就更有可能占據(jù)有利地位。
　　據(jù)裴鋒介紹，巨灣技研超快充電池已配套廣汽埃安、創(chuàng)維、合創(chuàng)等多個(gè)品牌的車型，實(shí)現(xiàn)量產(chǎn)銷售。接下來，巨灣技研將完善鳳凰電池平臺(tái)技術(shù)研發(fā)及迭代，在成本可控基礎(chǔ)上，保持其穩(wěn)定的熱管理系統(tǒng)、長循環(huán)壽命、高安全性能、可維修性等指標(biāo)全面持續(xù)領(lǐng)先；同時(shí)開發(fā)方型三元鋰／磷酸鐵鋰等不同類型的快充電池，滿足市場的多元化需求。
　　姚占輝認(rèn)為，對(duì)于上游產(chǎn)業(yè)鏈來說，超快充電池的需求增長將推動(dòng)原材料供應(yīng)商進(jìn)一步擴(kuò)大生產(chǎn)規(guī)模，提高生產(chǎn)效率，以滿足市場需求。超快充電池技術(shù)的突破，將加快高電壓車型的推出，推動(dòng)新能源汽車高質(zhì)量轉(zhuǎn)型。同時(shí)，充電設(shè)施的建設(shè)和運(yùn)營也將受益于超快充電池的發(fā)展，超快充充電設(shè)施的布局和數(shù)量有望進(jìn)一步增加。充電速度的提升，將推動(dòng)充電像“加油”一樣方便，從而助力破解新能源汽車推廣難題。
　　雖然我國超快充電池的應(yīng)用條件日趨成熟，但在進(jìn)一步推廣普及的過程中仍面臨著問題。巨灣技研認(rèn)為主要體現(xiàn)在兩點(diǎn)，一是超快充型電池缺乏標(biāo)準(zhǔn)和認(rèn)證方面的支撐；二是超快充基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)有待提速，且已建成的超快充網(wǎng)絡(luò)尚未形成合力。
　　對(duì)此，黃向東提出，一是嚴(yán)格遵循《節(jié)能與新能源汽車技術(shù)路線圖2.0》的“汽車動(dòng)力蓄電池技術(shù)路線圖”總體目標(biāo)，對(duì)完全達(dá)成各階段技術(shù)經(jīng)濟(jì)目標(biāo)的產(chǎn)品，出臺(tái)面向生產(chǎn)廠家及應(yīng)用車企的傾斜和支持政策，鼓勵(lì)技術(shù)進(jìn)步；二是大功率／超快充基礎(chǔ)設(shè)施的建設(shè)與布局要適度超前，并消除人造“圍墻／孤島”強(qiáng)力推行互聯(lián)互通，使超快充生態(tài)與車型、電池協(xié)同發(fā)展、互相促進(jìn)，提升超快充車型市場消費(fèi)和保有量占比；三是在延續(xù)和優(yōu)化新能源汽車車輛購置稅減免等政策中，增設(shè)面向超快／極快充電車型的傾斜條款。