隨著主流電動汽車續(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責人柳志民表示，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、結構與工藝創(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、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。
基于市場應用端需求的推動，作為快充的關鍵，動力電池端正在通過材料、熱管理、冷卻設計等途徑的研發(fā)創(chuàng)新，在快充速度上“爭分奪秒”。
例如，7月6日，寧德時代首席科學家吳凱表示，寧德時代正在研發(fā)的新產(chǎn)品能夠實現(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，分別對應帶電量150kWh、100kWh和75kWh，對應續(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續(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，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。
電池快充能力提升的背后是電池材料、系統(tǒng)設計、熱管理等多個維度合力的結果，尤其是在材料層面，電池快充能力取決于電芯負極快速嵌鋰能力、電解液導電率等，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體定向生長的精密控制技術，負極材料采用液相包覆技術，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構、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構建傳熱通道，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鍵技術包括自主設計的閃充硅材料技術、高安全中鎳正極、硅基體系電解液技術、全生命周期自適應超充策略、高精密涂布&疊片技術等。
巨灣技研采用新型導電劑材料和系統(tǒng)性的工程設計，電芯采用高倍率改性正負極材料和高電導電解液，在電極內(nèi)構建高效的三維導電網(wǎng)絡，提高了鋰離子的嵌入\脫出的動力學性能。
當前，盡管各家車企、電池企業(yè)都在發(fā)力快充技術，并作為重要競爭力或者賣點，但目前快充電池或相關車型成本仍然相對較高，從長期來看，實現(xiàn)快充技術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。