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)航隊列,電動汽車已經(jīng)跑出“里程焦慮”陣營。
但補能、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。
事實上,進入2023年以來,新能源車企已經(jīng)將快充作為主要賣點進行宣傳。
上個月,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%補能快至19min;并具備充電10分鐘,可補能續(xù)航300km,極大緩解補能焦慮。
無獨有偶,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,實現(xiàn)了核心技術(shù)突破,把充電速度帶入“5G時代”。
據(jù)悉,把充電速度帶入“5G時代”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純電車型能夠達成充電9分30秒、續(xù)航400km的極速充電體驗。”
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,寧德時代首席科學(xué)家吳凱表示,寧德時代正在研發(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)品未來將實現(xiàn)充電5-7分鐘可跑400公里,達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分鐘快充補能可以續(xù)航450公里;同時,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分鐘可補能40%、50%和70%,分別實現(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480kW,實現(xiàn)充電5分鐘續(xù)航200km,充電10分鐘續(xù)航400km。今年4月,欣旺達再次發(fā)布“閃充電池”,具有超快充、欣安全、特耐用等特點,進一步支持電動汽車?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,可實現(xiàn)充電10分鐘補能續(xù)航400km。
無疑,10分鐘的充電補能速度已經(jīng)被各家電池企業(yè)、車企視作重要指標(biāo),10分鐘補能400km續(xù)航目前已經(jīng)是各家正在實現(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、熱管理等多個維度合力的結(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)展機遇。
比如,寧德時代麒麟電池采用了高鎳正極+硅基負(fù)極材料體系,實現(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。
欣旺達閃充電池的關(guān)鍵技術(shù)包括自主設(shè)計的閃充硅材料技術(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,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,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,實現(xiàn)快充技術(shù)普惠性降本將成為快充賽道的競爭重點,最終解決消費者的充電焦慮。
原標(biāo)題:10分鐘快充續(xù)航400km成標(biāo)配?電池企業(yè)密集發(fā)力快充技術(shù)