破解新能源汽車“頑疾”

今年以來(lái)，隨著比亞迪、小鵬、小米、尊界等品牌，相繼發(fā)布搭載5C-10C超快充電池及技術(shù)的新車型，整車充電時(shí)間從“小時(shí)級(jí)”縮短至“分鐘級(jí)”，逼近燃油車加油速度，新能源汽車業(yè)正迎來(lái)一場(chǎng)補(bǔ)能效率“革命”。

高端車型方面，近期新上市的小米SU7 Ultra，電池快充能力達(dá)到5.2C;將于今年5月上市的尊界S800，也以超快充作為其賣點(diǎn)之一，據(jù)介紹，其增程車型支持6C超快充，純電車型支持5C超快充。

不僅如此，近日小鵬汽車董事長(zhǎng)、CEO何小鵬，還指出超快充技術(shù)將迎來(lái)普惠化趨勢(shì)，“G6和G9是把過(guò)去40萬(wàn)元、50萬(wàn)元級(jí)(車型)才使用的5C，帶入到20萬(wàn)元、30萬(wàn)元價(jià)格(車型)。我相信這是一個(gè)全新的時(shí)代。”

而比亞迪推出的閃充電池及兆瓦閃充系統(tǒng)，充電五分鐘可使整車增加400公里續(xù)航里程，更是將電池充電倍率提高至10C，刷新業(yè)界紀(jì)錄，并已應(yīng)用于其漢L和唐L等車型。

比亞迪集團(tuán)董事長(zhǎng)王傳福表示，為了解決用戶的充電焦慮，比亞迪的追求，是要讓電動(dòng)車的充電時(shí)間和燃油車的加油時(shí)間一樣短，也就是在補(bǔ)能速度上實(shí)現(xiàn)“油電同速”。

需要提及的是，幾C通俗地說(shuō)，就是指電池能夠在幾分之一小時(shí)充滿電，如5C就表示五分之一小時(shí)，也就是約12分鐘充滿電。不過(guò)，結(jié)合實(shí)際情況，該數(shù)值通常代表電池包峰值充電倍率，而非0～100%SOC全程的充電倍率。盡管如此，但充電5分鐘補(bǔ)能300～400公里的超快充能力，已獲得越來(lái)越多車主的認(rèn)可。

當(dāng)前，越來(lái)越多的車企加碼超快充車型布局，佐證了超快充電池及技術(shù)，對(duì)新車型競(jìng)爭(zhēng)力的支撐作用。尤其是比亞迪通過(guò)10C超快充賦能新車型，進(jìn)一步提高了這場(chǎng)充電速度“軍備競(jìng)賽”的強(qiáng)度。

2025年，隨著更多超快充電池量產(chǎn)裝車，預(yù)計(jì)將推動(dòng)超快充新車型“爆發(fā)”，有望削弱燃油車在補(bǔ)能速度上的傳統(tǒng)優(yōu)勢(shì)，進(jìn)而使車市格局重構(gòu);5C及以上超快充技術(shù)將成為主流新車型的標(biāo)配，接下來(lái)充電倍率錨點(diǎn)或?qū)?C進(jìn)一步上移。

電池“含C量”大考

隨著我國(guó)新能源汽車業(yè)進(jìn)入到5C-10C超快充新階段，或?qū)⒅π履茉雌囘M(jìn)一步提高市場(chǎng)滲透率，并帶動(dòng)動(dòng)力電池裝機(jī)量持續(xù)提高。

動(dòng)力電池企業(yè)方面，包括寧德時(shí)代、比亞迪、億緯鋰能、中創(chuàng)新航、孚能科技、國(guó)軒高科、正力新能、欣旺達(dá)、瑞浦蘭鈞、力神電池、蜂巢能源等多家頭部電池企業(yè)，均在5C及以上的超快充電池領(lǐng)域有所布局。

據(jù)介紹，比亞迪閃充電池通過(guò)優(yōu)化電池正負(fù)極的離子通道，將電池內(nèi)阻降低50%，同時(shí)充電電流提高到1000 A，并配套1000 V超高電壓，實(shí)現(xiàn)最大1000kW的充電功率，最高充電倍率達(dá)到10C。

動(dòng)力電池應(yīng)用分會(huì)數(shù)據(jù)顯示，寧德時(shí)代為尊界S800提供的超充電池，采用的是三元電池材料體系。今年1月，上汽通用汽車還曾透露，該公司與寧德時(shí)代合作開(kāi)發(fā)的6C超快充磷酸鐵鋰電池，將在今年內(nèi)應(yīng)用于新升級(jí)的奧特能準(zhǔn)900V平臺(tái)上。

據(jù)介紹，億緯鋰能發(fā)布的大圓柱Omnicell全能電池，憑借電芯低阻抗和系統(tǒng)多面冷卻等技術(shù)，可實(shí)現(xiàn)6C快充，充電5分鐘可使整車增加300公里續(xù)航里程;在全域發(fā)泡保溫技術(shù)和自適應(yīng)混合加熱技術(shù)支持下，低溫環(huán)境可實(shí)現(xiàn)毫秒級(jí)動(dòng)力響應(yīng)，續(xù)航提升20%;電池底部防護(hù)采用6.6倍國(guó)標(biāo)強(qiáng)度標(biāo)準(zhǔn)設(shè)計(jì)，無(wú)懼底部磕碰，行車安全性進(jìn)一步提升。

孚能科技發(fā)布的SPS軟包電池6C超充解決方案，其創(chuàng)新采用五面液冷設(shè)計(jì)、五面封堵與底部定向排氣設(shè)計(jì)，在滿足整車4C-6C超快充的同時(shí)，確保高效傳熱，從而提升電池安全性能。

欣旺達(dá)的6C閃充電池，采用先進(jìn)快充技術(shù)和高能量密度材料，包括超快充長(zhǎng)壽命負(fù)極創(chuàng)新技術(shù)、區(qū)域活性調(diào)控、納米緩沖網(wǎng)絡(luò)設(shè)計(jì)，使電池充電倍率達(dá)6C，僅需10分鐘就能充電至80%SOC。

資料顯示，中創(chuàng)新航推出的“頂流”大圓柱電池，采用“頂流”型結(jié)構(gòu)，使電流路徑縮短70%，結(jié)構(gòu)內(nèi)阻下降50%，支持6C快充。

整體來(lái)看，材料創(chuàng)新技術(shù)是電池企業(yè)提升電池超快充性能的核心技術(shù)之一。在高電壓、大電流充電趨勢(shì)下，對(duì)新材料的適用性提出更高要求。因此，高導(dǎo)電正極材料、長(zhǎng)壽命負(fù)極材料、高穩(wěn)定性電解液，以及材料改性技術(shù)，在企業(yè)超快充電池研發(fā)中成為重中之重。

結(jié)構(gòu)創(chuàng)新技術(shù)則與材料創(chuàng)新相輔相成，電池企業(yè)通過(guò)縮短材料導(dǎo)電路徑，可以提高電池超快充能力，并且進(jìn)一步發(fā)揮新材料高性能的優(yōu)勢(shì)。

熱管理、高效散熱技術(shù)解決超快充產(chǎn)熱高和快等痛點(diǎn)，電池企業(yè)采用多種液冷設(shè)計(jì)、導(dǎo)熱/排熱設(shè)計(jì)， 以及智能溫控技術(shù)，使電池在快充時(shí)的穩(wěn)定性進(jìn)一步優(yōu)化。

電池企業(yè)通過(guò)對(duì)材料、結(jié)構(gòu)、散熱等方面的技術(shù)優(yōu)化，使電池在快充性能、能量密度、制造成本上達(dá)到新的平衡，不僅從適配高端車型，向中端、經(jīng)濟(jì)型車型實(shí)現(xiàn)超快充普惠化，而且也打開(kāi)了智能機(jī)器人、電動(dòng)飛行器等需要快速補(bǔ)能的新興應(yīng)用市場(chǎng)之門。

客觀來(lái)看，5C-10C超快充電池的推廣，還需要相關(guān)配套設(shè)施的建設(shè)以及電力的支撐，真正普及尚需時(shí)日。不過(guò)，隨著超快充性能成為車市的一大“賽點(diǎn)”，缺乏超快充核心技術(shù)的二線車企，或面臨被擠出主流市場(chǎng)的風(fēng)險(xiǎn)。電池企業(yè)方面，前瞻性布局更高充電倍率電池的研發(fā)，將有助于持續(xù)提升其自身的核心競(jìng)爭(zhēng)力，以快速搶占市場(chǎng)先機(jī)，從而更好地滿足消費(fèi)者對(duì)高效補(bǔ)能、長(zhǎng)續(xù)航、高安全性電動(dòng)汽車的需求。