原标題:快速充電技術火了
文 | 本報實習記者 楊梓
近日,多氟多發布公告稱,其子公司廣西甯福新能源科技與廣州巨灣技研有限公司簽訂協議,共同投資設立廣西甯福巨灣新能源科技有限公司,經營範圍包括生産和銷售3C及3C以上超級快充锂離子動力軟包疊片電芯。
無獨有偶,近日蔚來汽車CEO李斌透露,蔚來将在2024年推出下一代全新800V快充電池包;甯德時代最新發布的麒麟電池可實現5分鐘熱啟動,10分鐘快充至80%;欣旺達今年年底量産的BEV超級快充電池續航裡程可達700公裡,充電10分鐘續航可達400公裡,不限快充次數……由于裡程焦慮和充電時間長,近年來研發具備快充功能的動力電池成為電池企業及車企的發展方向。那麼,目前快充電池及其配套技術發展究竟如何?
補能速度極大提升
據了解,目前主流的動力電池包已經能夠支持2C(C代表充電倍率)充電,今年,國内已有搭載3C電池的汽車進入市場。甯德時代近日則表示,4C充電預計将于明年落地。
招商證券的研報指出,目前大部分電動汽車的快充倍率在1C-2C之間,對應充電時間為0.5小時-1小時。當前車企與電池企業紛紛開始啟動4C甚至6C充電方案,如成功應用,補能效率将得到極大提升。
“具備快充功能的電池對負極材料、結構設計都提出了新的要求。”伊維經濟研究院研究部總經理吳輝指出。據了解,電池的充電倍率主要取決于負極材料,有資料顯示,使電池具備快充功能需要對石墨材料進行改性處理,以及采用矽負極。
中國汽車動力電池産業創新聯盟副秘書長王子冬表示,實現快充要求動力電池具有比較高的充電接受能力(功率密度高),如5C、8C、10C等,動力電池的充電接受能力越高,充電完成時間就越短。“但是動力電池有一個特性,就是能量密度越高的電池,充電接受能力反而越低。做到高能量密度的同時,還能做到高功率密度,這對材料、電池結構和生産工藝的挑戰非常大,我們目前是在這兩個性能之間找平衡。”
多數車企采用“高壓”方案
招商證券的研報指出,快充是一個系統工程,首先是電池材料體系需要改變和升級。其次,快充也意味着充電系統的大功率化,對系統散熱、功率半導體器件提出了更高要求。“如果動力電池的材料、結構以及生産工藝沒有突破的話,快速充電存在一定風險。”王子冬提醒。
實現快充功能需要具備快充功能的電池與相配套的整車電氣化平台、快充樁搭配使用。想要提升充電功率,可以從加大電流或加大電壓兩方面着手。但大電流會使電池在充電過程中産生更多的熱量,對電池是一大考驗。
據了解,多數車企選擇提升電壓的方式。2019年,保時捷Taycan首次推出800V高電壓電氣架構,搭載800V直流快充系統并支持350kw大功率快充。
目前,傳統車企和新造車企業均在推廣800V高壓快充技術。例如,比亞迪的全新e平台3.0,搭載800V高壓充電技術,可實現充電5分鐘續航150公裡;小鵬汽車基于800V高壓碳化矽平台的量産車小鵬G9,可實現超級充電5分鐘行駛200多公裡。
快速補能已成硬需求
在業内人士看來,具備快充功能的電池已成為大勢所趨。“在手機領域,快充已大規模普及,但在新能源汽車領域,充電還無法達到像燃油車加油一樣快的速度。”吳輝認為,對于消費者需求而言,未來充電效率的提升已成為硬性需求。
目前,我國新能源汽車充電網絡以“慢充為主,快充為輔”,快充更主要的應用場景為高速公路等公共領域。
王子冬指出,我國還沒有建立合理的快充電網絡。有業内人士也認為,雖然大部分企業均在推進快充電池及配套技術的研發,但事實上大功率快充仍未普及,市面上現存的公共充電樁多為慢充樁,大多數車企推出的各類快充技術需要搭配與之相配的充電樁使用。
随着我國新能源汽車保有量持續增加,也催生了巨大的快速補能需求,而新能源汽車充電涉及車企、電池企業、電網企業、充電樁運營商等多方,快充技術的推進需要全産業鍊的共同努力。
據了解,不少車企正在車端、樁端齊發力。例如,小鵬汽車表示,未來将鋪設480kw高壓充電樁,采用儲能超充站及移動儲能車兩種方式,通過削峰填谷,為用戶帶來高效補能體驗的同時減輕電網壓力。廣汽集團也将推進鋪設480kw充電樁,預計到2025年,廣汽埃安将在全國300個城市建設2000座超充站。
“未來,公共充電設施也應以功率較大的直流充電樁為主來進行引導和建設運營,随着大功率充電技術的逐步完善和應用,公共充電場站的‘加油站模式’也有望實現。”一位業内人士對記者表示。
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見習編輯 | 李澤民
編輯丨李慧穎
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