破解新能源汽車“頑疾”
今年以來,隨著比亞迪、小鵬、小米、尊界等品牌,相繼發布搭載5C-10C超快充電池及技術的新車型,整車充電時間從“小時級”縮短至“分鐘級”,逼近燃油車加油速度,新能源汽車業正迎來一場補能效率“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之一,據介紹,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、CEO何小鵬,還指出超快充技術將迎來普惠化趨勢,“G6和G9是把過去40萬元、50萬元級(車型)才使用的5C,帶入到20萬元、30萬元價格(車型)。我相信這是一個全新的時代。”
而比亞迪推出的閃充電池及兆瓦閃充系統,充電五分鐘可使整車增加400公里續航里程,更是將電池充電倍率提高至10C,刷新業界紀錄,并已應用于其漢L和唐L等車型。
比亞迪集團董事長王傳福表示,為了解決用戶的充電焦慮,比亞迪的追求,是要讓電動車的充電時間和燃油車的加油時間一樣短,也就是在補能速度上實現“油電同速”。
需要提及的是,幾C通俗地說,就是指電池能夠在幾分之一小時充滿電,如5C就表示五分之一小時,也就是約12分鐘充滿電。不過,結合實際情況,該數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分鐘補能300~400公里的超快充能力,已獲得越來越多車主的認可。
當前,越來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,對新車型競爭力的支撐作用。尤其是比亞迪通過10C超快充賦能新車型,進一步提高了這場充電速度“軍備競賽”的強度。
2025年,隨著更多超快充電池量產裝車,預計將推動超快充新車型“爆發”,有望削弱燃油車在補能速度上的傳統優勢,進而使車市格局重構;5C及以上超快充技術將成為主流新車型的標配,接下來充電倍率錨點或將從5C進一步上移。
電池“含C量”大考
隨著我國新能源汽車業進入到5C-10C超快充新階段,或將助力新能源汽車進一步提高市場滲透率,并帶動動力電池裝機量持續提高。
動力電池企業方面,包括寧德時代、比亞迪、億緯鋰能、中創新航、孚能科技、國軒高科、正力新能、欣旺達、瑞浦蘭鈞、力神電池、蜂巢能源等多家頭部電池企業,均在5C及以上的超快充電池領域有所布局。
據介紹,比亞迪閃充電池通過優化電池正負極的離子通道,將電池內阻降低50%,同時充電電流提高到1000 A,并配套1000 V超高電壓,實現最大1000kW的充電功率,最高充電倍率達到10C。
動力電池應用分會數據顯示,寧德時代為尊界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,該公司與寧德時代合作開發的6C超快充磷酸鐵鋰電池,將在今年內應用于新升級的奧特能準900V平臺上。
據介紹,億緯鋰能發布的大圓柱Omnicell全能電池,憑借電芯低阻抗和系統多面冷卻等技術,可實現6C快充,充電5分鐘可使整車增加300公里續航里程;在全域發泡保溫技術和自適應混合加熱技術支持下,低溫環境可實現毫秒級動力響應,續航提升20%;電池底部防護采用6.6倍國標強度標準設計,無懼底部磕碰,行車安全性進一步提升。
孚能科技發布的SPS軟包電池6C超充解決方案,其創新采用五面液冷設計、五面封堵與底部定向排氣設計,在滿足整車4C-6C超快充的同時,確保高效傳熱,從而提升電池安全性能。
欣旺達的6C閃充電池,采用先進快充技術和高能量密度材料,包括超快充長壽命負極創新技術、區域活性調控、納米緩沖網絡設計,使電池充電倍率達6C,僅需10分鐘就能充電至80%SOC。
資料顯示,中創新航推出的“頂流”大圓柱電池,采用“頂流”型結構,使電流路徑縮短70%,結構內阻下降50%,支持6C快充。
整體來看,材料創新技術是電池企業提升電池超快充性能的核心技術之一。在高電壓、大電流充電趨勢下,對新材料的適用性提出更高要求。因此,高導電正極材料、長壽命負極材料、高穩定性電解液,以及材料改性技術,在企業超快充電池研發中成為重中之重。
結構創新技術則與材料創新相輔相成,電池企業通過縮短材料導電路徑,可以提高電池超快充能力,并且進一步發揮新材料高性能的優勢。
熱管理、高效散熱技術解決超快充產熱高和快等痛點,電池企業采用多種液冷設計、導熱/排熱設計, 以及智能溫控技術,使電池在快充時的穩定性進一步優化。
電池企業通過對材料、結構、散熱等方面的技術優化,使電池在快充性能、能量密度、制造成本上達到新的平衡,不僅從適配高端車型,向中端、經濟型車型實現超快充普惠化,而且也打開了智能機器人、電動飛行器等需要快速補能的新興應用市場之門。
客觀來看,5C-10C超快充電池的推廣,還需要相關配套設施的建設以及電力的支撐,真正普及尚需時日。不過,隨著超快充性能成為車市的一大“賽點”,缺乏超快充核心技術的二線車企,或面臨被擠出主流市場的風險。電池企業方面,前瞻性布局更高充電倍率電池的研發,將有助于持續提升其自身的核心競爭力,以快速搶占市場先機,從而更好地滿足消費者對高效補能、長續航、高安全性電動汽車的需求。
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