近期,5C及以上超快充車型和電池產(chǎn)品,加速密集涌向市場,成為行業(yè)焦點(diǎn)。在11月下旬召開的理想汽車第三季度財(cái)報(bào)會(huì)議上,理想汽車總裁馬東輝對(duì)外透露,理想將量產(chǎn)自主品牌的5C電池,通過自研技術(shù)產(chǎn)業(yè)化的落地,進(jìn)一步強(qiáng)化電池的安全性能,然后升級(jí)用戶的補(bǔ)能體驗(yàn)。
在11月的廣州車展上,不少車企紛紛推出了超快充車型。剛剛上市的嵐圖夢(mèng)想家山河,搭載了800V高壓平臺(tái),配備62.5度大容量電池和5C超充技術(shù),支持全溫域快充,從20%至80%電量補(bǔ)充需12分鐘。
與此同時(shí),小鵬X9超級(jí)增程款也在火熱上市,該車型搭載63.3kwh超快充磷酸鐵鋰增程大電池,支持5C+800V超充倍率,10分鐘即可補(bǔ)能313km。值得注意的是,今年4月,小鵬汽車發(fā)布了其最新的5C超充AI電池,搭配5S液冷超充樁,實(shí)現(xiàn)1秒充電超1公里續(xù)航,12分鐘充至80%。
在電池廠商方面,技術(shù)創(chuàng)新同樣活躍。今年10月,楚能新能源發(fā)布了全新一代6C“珠峰”快充電池,通過正負(fù)極材料與工藝層面系統(tǒng)性創(chuàng)新,實(shí)現(xiàn)持續(xù)6C的極速快充倍率。在800V超充平臺(tái)下,通過楚能CTP3.0系統(tǒng)集成后,可實(shí)現(xiàn)充電10分鐘續(xù)航600公里。
01
中高端車型的標(biāo)配
“在新能源汽車產(chǎn)業(yè)快速發(fā)展的背景下,充電效率已成為制約用戶體驗(yàn)的關(guān)鍵因素。續(xù)航里程的焦慮實(shí)際上是補(bǔ)能的焦慮,超快充技術(shù)將有效解決這一痛點(diǎn)。”業(yè)內(nèi)人士分析指出,未來超充電池將成為滿足中高端車需求的標(biāo)配。
事實(shí)上,截至目前,國內(nèi)外主流車企紛紛加速布局快充技術(shù)領(lǐng)域。特斯拉、寶馬、小米、極氪、蔚來、長安、吉利、理想、小鵬、東風(fēng)、一汽、廣汽埃安、上汽等品牌車企,都通過自研或與電池廠商深度合作的方式,加快推進(jìn)其超快充車型的研發(fā)與應(yīng)用,超快充已經(jīng)成為新能源汽車市場競爭的新焦點(diǎn)。
針對(duì)電池行業(yè)企業(yè)而言,超快充正成為引發(fā)產(chǎn)業(yè)變革的重要趨勢(shì)。從技術(shù)上來說,快充性能的實(shí)現(xiàn),需要正負(fù)極材料、電解液及隔膜等核心組件的協(xié)同創(chuàng)新。
“通過正極材料體相摻雜技術(shù),拓寬鋰離子傳輸通道,在負(fù)極表面構(gòu)建高效離子傳導(dǎo)網(wǎng)絡(luò),結(jié)合隔膜孔隙結(jié)構(gòu)的精準(zhǔn)調(diào)控,可顯著降低鋰離子遷移阻力,最終實(shí)現(xiàn)電池充電效率的跨越式提升。”業(yè)內(nèi)人士分析指出。
實(shí)際上,快充性能的提升,不僅源于電池材料體系的創(chuàng)新,還受電芯結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)和充電模式優(yōu)化的影響,這些因素共同作用于電池性能的有效發(fā)揮。以創(chuàng)新全極耳結(jié)構(gòu)的大圓柱電池為例,其快充性能得到了顯著提高。
據(jù)云山動(dòng)力創(chuàng)始人、董事長袁定凱分析,46系列全極耳結(jié)構(gòu)的極片,每5毫米有一個(gè)極耳,總共有1200多個(gè)極耳,所以過電流的通道多了上千倍。而且,電子是從極片寬度遷移過來,只有90-100毫米,距離只有原來的1/10。“所以它的倍率性能就特別好,可以做到3C-6C充電,做到6C-20C放電,目前還比較輕松。”
02
產(chǎn)業(yè)鏈加速布局
快充,已經(jīng)成為電池產(chǎn)業(yè)鏈企業(yè)的必爭賽道,從材料創(chuàng)新到結(jié)構(gòu)優(yōu)化,全產(chǎn)業(yè)鏈正加速布局。據(jù)了解,億緯鋰能發(fā)布的大圓柱Omnicell全能電池,具備6C快充能力,可實(shí)現(xiàn)電動(dòng)汽車充電5分鐘續(xù)航300公里。其電芯采用超導(dǎo)傳質(zhì)技術(shù),實(shí)現(xiàn)內(nèi)阻1.4mΩ;即使在-30攝氏度的環(huán)境下,充電10%到80%也只需要25分鐘。
欣旺達(dá)發(fā)布的第三代閃充電池,充電峰值倍率達(dá)6C,平均充電4.5C,僅需10分鐘能充電至80%。國軒高科發(fā)布的5C超快充G刻電池,可實(shí)現(xiàn)9.8分鐘補(bǔ)能80%,充電一刻鐘補(bǔ)能90%;G刻電池支持純電、增程混動(dòng)等全場景應(yīng)用,涵蓋磷酸鐵鋰、磷酸鐵錳鋰和三元體系。
作為行業(yè)內(nèi)第一家將大圓柱電池定位為超充電池的企業(yè),云山動(dòng)力介紹,其功率型大圓柱電池具備6C持續(xù)充電能力,6-10C持續(xù)放電能力,可以支持25C的脈沖放電。該公司也布局有高能量密度產(chǎn)品,目前其高鎳硅碳體系的液態(tài)電池,可以做到340Wh/kg,同時(shí)實(shí)現(xiàn)4C充電、6C放電。
在材料企業(yè)方面,德方納米表示,該公司的動(dòng)力型高壓實(shí)磷酸鐵鋰新產(chǎn)品,能夠滿足快充要求,其第四代高壓實(shí)密度磷酸鐵鋰產(chǎn)品,持續(xù)獲得客戶認(rèn)可,出貨量及占比不斷提高;目前,該公司已成功開發(fā)出第五代高性能磷酸鐵鋰材料,且已進(jìn)入中試量產(chǎn)階段。
據(jù)翔豐華透露,該公司針對(duì)快充需求,已研發(fā)出高能量密度兼顧快充性能的人造石墨負(fù)極材料,以及快充長壽命B型二氧化鈦負(fù)極材料產(chǎn)品,并已交付客戶測試。中科電氣也表示,該公司的快充動(dòng)力鋰電負(fù)極材料產(chǎn)品,已經(jīng)在眾多車型中實(shí)現(xiàn)批量化應(yīng)用,未來隨著市場上快充車型的普及,其快充負(fù)極材料的出貨,預(yù)計(jì)將進(jìn)一步提升。
“公司的芳綸涂覆隔膜,有助于提升鋰電池的倍率性能,讓鋰電池在快充工況下,有更好的安全性和循環(huán)壽命,在液態(tài)鋰電池和半固態(tài)電池中,有較好的應(yīng)用前景。”泰和新材表示。
據(jù)星源材質(zhì)透露,該公司率先量產(chǎn)新型涂層隔膜產(chǎn)品,具備高性能、高安全電池的市場放量優(yōu)勢(shì)。該公司研發(fā)的納米纖維涂覆隔膜、聚酰亞胺涂覆隔膜、芳綸涂覆隔膜,具有耐高溫、高強(qiáng)度和快浸潤的特點(diǎn),能夠有效提高充電效率,降低電池?zé)崾Э貛淼娘L(fēng)險(xiǎn)。
未來隨著技術(shù)的不斷成熟和成本下降,具備快充功能的電池普及率有望持續(xù)攀升,這將加速相關(guān)材料的創(chuàng)新與市場增長。毫無疑問,超快充技術(shù)能夠有效解決電動(dòng)車的里程焦慮和快速充電問題,已成為補(bǔ)能技術(shù)演進(jìn)的新趨勢(shì)。同時(shí)業(yè)內(nèi)認(rèn)為,快充生態(tài)的完善,也將進(jìn)一步推動(dòng)新能源汽車的普及,并助力整個(gè)產(chǎn)業(yè)鏈向高效、低碳方向升級(jí)。
