请收藏本站,以便长期浏览

找回密码

手机号:

短信验证码:获取验证码

 

close
请登录免费注册
您当前位置: 首页 >> 站内资讯 >> 电动出行 >> 浏览文章
电池超快充 竞争新标尺
2024/4/15 16:26:01 电动出行


b7d774fd-ecb9-4424-a77e-4dfb156f4e9c.jpg


近日,宁德时代董事长、总经理曾毓群在接受外媒采访时透露,公司正与特斯拉合作开发用于电动汽车的快充电池。此外,智己汽车日前宣布,行业首个准900V超快充固态电池即将量产上车——配装清陶能源100kWh半固态电池的智己L6预计5月正式上市,CLTC续驶里程超过1000公里。

  

近一两年来,业内有关新能源汽车超快充技术应用的讯息接踵而至。在此前举行的中国电动汽车百人会论坛(2024)上,华为数字能源总裁侯金龙表示,随着电池电芯和功率半导体产业成熟,超快充车型已从B+级车普及至A级车,从乘用车领域扩展至商用车领域;到2025年,国内市场上会有超150款高压超快充车型。

  

有行业人士指出,市场对新能源汽车的核心需求,从长续驶开始转为适度续驶+超快充。随着需求猛增,超快充电池正在迎来“黄金年代”。

  

超快充电池异军突起

  

记者了解到,电池供应商、整车企业正在纷纷加大对超快充电池领域的投入,推动产业链持续升级。

  

今年3月,兰钧新能源推出双子星快充升级产品辰星超充,将3C(充电倍率)性能进阶到4C。同月,亿纬锂能宣布与StoreDot签署合作协议,旨在充分整合双方资源及技术优势,力促大规模生产超高速可充电电池项目加速落地。据悉,双方早在2018年便就此建立合作关系,目前已完成联合研发和样品测试,并实现小批量生产。

  

今年2月,动力电池巨头宁德时代宣布,旗下神行超充电池将首发奇瑞汽车的新款中大型SUV星纪元ET。据介绍,神行超充电池支持充电10分钟续驶400公里,即使在-10°C低温环境下也可实现30分钟充至80%。

  

蜂巢能源在去年底发布针对电动汽车的磷酸铁锂短刀快充电芯,最高充电倍率可达4C。其中,L600短刀快充电芯覆盖3C~4C场景,将于今年三季度量产;L400短刀超快充电芯覆盖4C及更高倍率场景,将于今年四季度量产,适配市场上主流800V车型。

  

在市场需求和技术研发的“双轮”驱动下,欣旺达2023年发布4C闪充电池,支持电动汽车轻松续驶1000公里,10分钟充至80%SOC。此外,欣旺达也在着手更高倍率的产品,5C~6C闪充电池开发顺利。

  

值得关注的是,巨湾技研去年发布了8C超快充凤凰电池。与主流4C超快充电池相比,其充电速度再上台阶:一次充电续驶里程可达1000公里,0~80%SOC快速充电只需7.5分钟,电池寿命长达10年或80万公里。

  

在车企自研动力电池的风潮下,超快充也成为发力的重要方向。去年底,极氪发布全新自研的800V磷酸铁锂超快充电池金砖电池。匹配800V快充技术,金砖电池最高充电功率可达500kW,最大充电倍率达到4.5C。在10%~80%快充区间内,金砖电池可实现充电15分钟续驶增加500公里以上。据报道,广汽新能源的石墨烯电池量产研发工作终于从实验室走向实车,仅需8分钟就可将电池充电至85%。

  

产业链上下游齐发力

  

业内有一种观点认为,2023年是超快充车型启动的元年,2024年将成为超快充车型规模化落地的元年,预计其市占率将从2023年的3%提升至2030年的52.5%。超快充技术的发展不仅推动新能源汽车市场快速发展,也为产业链带来新的变革。

  

从目前的情况来看,超快充电池技术在充电速度上实现了质的飞跃。传统的充电方式需要数小时才能使电池充满电,而超快充将时间缩短至十数分钟内,极大地提高了消费者的用车便利性。

  

当前,国内新能源汽车的市场渗透率已突破40%。随着销量的持续增长,用户对车辆续驶性能及性价比的要求不断提升。与此同时,技术创新和积累也在不推进。多种因素叠加,为超快充电池的爆发提供了市场机遇。

  

侯金龙认为,2023年,以碳化硅为代表的第3代半导体,和4C、5C大倍率充电动力电池都已规模量产,高压超快充车型进入商用成熟期。随着产业规模化降本,超快充技术正在加速向A级乘用车和商用车领域延伸。

  

超快充电池技术的崛起不仅意味着市场机遇,也对产业链的发展提出更高要求。只有超充桩、高压快充车型、超快充合格电池搭配在一起,才能实现新能源汽车充电的最大峰值功率。

  

在中汽中心首席专家、中国汽车战略与政策研究中心主任助理姚占辉看来,中国新能源汽车产业链发展超快充的优势明显。首先是政策方面,政府通过制定一系列政策,鼓励新能源汽车和动力电池技术的创新和发展,助力超快充电池技术研发在获得资金支持的同时,也拥有商业化应用的强劲动力。第二是产业链方面,从原材料供应、电池制造到整车生产,中国具备完善的新能源汽车产业链布局。这使得超快充电池的研发和生产,能够充分利用产业链上下游的协同优势,实现资源的优化配置和技术的快速迭代。第三是技术方面,中国在电池制造领域具备较强的技术和规模优势,企业在电池材料、生产工艺、系统集成等方面积累了丰富的经验和技术储备。第四是应用方面,随着消费者接受度的提高,新能源汽车市场呈现出快速增长的态势。

  

具体来看,800V高压平台和液冷超快充技术的推出,为超快充电池的应用提供了广阔的市场空间。截至目前,上汽、广汽、吉利、长安、蔚来、小鹏、理想、小米等主流车企均推出或计划推出800V高压平台车型,华为、特来电、星星充电等头部充电设备与运营企业纷纷推出液冷超快充充电桩,最大输出功率可以达到600kW,最大电流达到600A。整车、充电设施等上下游产业链的联动,推动超快充电池“大步向前”发展。

  

“超快充技术和产品的出现,是车企在动力电池没有更大的技术突破前,在充电便利性这个方向上超级‘内卷’的体现。”车夫咨询合伙人曹广平对记者说。

  

需攻克技术与工艺难关

  

据悉,发展超快充对动力电池技术和工艺提出不小的挑战。广州巨湾技研有限公司总裁裴锋对记者表示,为实现超快充,在材料本征设计、电池设计开发、仿真机理分析及电池工艺方面均需做大量的工作。具体来说,需要在正极材料、负极材料、电解液、导电剂体系、隔膜设计等方面做大量的优化工作,使产品具备锂离子快速脱嵌能力;同时,结合仿真和机理分析,确定最适合的材料基础参数;设计电池时要充分考虑电池温升,结合仿真分析以及大量的试验验证,确定合适的使用边界条件;确定合适的工艺制程参数,同时严格控制制程环境,确保电池良好的一致性。据他介绍,巨湾技研在超快充领域起步较早,前期积累的大量的开发经验和测试数据,这也是其在超快充行业具备领先优势的重要原因。

  

姚占辉也表示,在技术方面,动力电池快充时,锂离子加速嵌入到负极,对负极快速接收锂离子的能力挑战很大。若负极没有高速嵌锂能力,则会出现析锂甚至锂枝晶,进而导致电池容量不可逆衰减和缩短使用寿命,甚至锂枝晶会刺破隔膜造成短路风险。此外,由于快充过程电流较大、发热量明显,亟需提升整包散热效率,对电池包的热管理要求较高。在工艺方面,超快充电池的制造过程需要高精度的设备和技术,包括材料混合、涂布、卷绕、注液等多个环节。如何保证电池在制造过程中的一致性、稳定性和安全性是工艺挑战的关键。此外,随着超快充生产规模的扩大,如何提高生产效率、降低生产成本,也是工艺方面需要解决的问题。

  

“超快充电池的发展需要整个产业链的协同配合,包括原材料供应、生产设备、制造工艺、系统集成等多个环节。如何保证产业链的稳定性和可靠性,以及如何降低整个产业链的成本,都是挑战的重要方面。同时,随着新能源汽车市场竞争日益激烈,如何与上下游企业建立紧密的合作关系,共同推动超快充电池的发展,也是产业链挑战的一个重要方面。”姚占辉进一步说。

  

“我国新能源汽车超快、极快充技术已全球领先,并在电池端、车端、桩端得到充分验证。”广州巨湾技研有限公司董事长黄向东指出,超快、极快充电是提升电动汽车接纳度和普及率的“对症良方”,需要产业各方协同共进,以构建车端与桩端的高效生态。

  

曹广平认为,目前超快充技术方案总体上包括超级充电桩、超级液冷热管理、高压电池系统以及内部的功率半导体、管理芯片、电池系统内部结构等。其兴起的主要目的是缓解用户的充电时间焦虑,促进用户购买新能源汽车,以及引领新的超充标准。他表示,上述需求其实很早以来就一直存在,真正推动电动汽车由400V系统向800V系统发展的,是碳化硅功率器件的技术应用。其中隐藏的问题是车内电池系统的高压化,一方面对内需要与电机的高压化开发同步,另一方面对外要与充电桩的高压化同步布局。目前,虽然充电性能有提高,但成本也被推高,普及也需要一定时间。另外,电池快充倍率的达成,最终要靠电池内部材料技术及工艺上的改进才能实现。

  

供应链协同促高效发展

  

随着超快充电池技术的不断发展和普及,其对整车市场和动力电池行业的影响日益显现。对于动力电池行业而言,这将促使相关企业加大技术研发力度,不断推动技术创新与进步;同时,市场竞争格局也将发生变化,谁具备更高的技术水平和生产能力,谁就更有可能占据有利地位。

  

据裴锋介绍,巨湾技研超快充电池已配套广汽埃安、创维、合创等多个品牌的车型,实现量产销售。接下来,巨湾技研将完善凤凰电池平台技术研发及迭代,在成本可控基础上,保持其稳定的热管理系统、长循环寿命、高安全性能、可维修性等指标全面持续领先;同时开发方型三元锂/磷酸铁锂等不同类型的快充电池,满足市场的多元化需求。

  

姚占辉认为,对于上游产业链来说,超快充电池的需求增长将推动原材料供应商进一步扩大生产规模,提高生产效率,以满足市场需求。超快充电池技术的突破,将加快高电压车型的推出,推动新能源汽车高质量转型。同时,充电设施的建设和运营也将受益于超快充电池的发展,超快充充电设施的布局和数量有望进一步增加。充电速度的提升,将推动充电像“加油”一样方便,从而助力破解新能源汽车推广难题。

  

虽然我国超快充电池的应用条件日趋成熟,但在进一步推广普及的过程中仍面临着问题。巨湾技研认为主要体现在两点,一是超快充型电池缺乏标准和认证方面的支撑;二是超快充基础设施建设有待提速,且已建成的超快充网络尚未形成合力。

  

对此,黄向东提出,一是严格遵循《节能与新能源汽车技术路线图2.0》的“汽车动力蓄电池技术路线图”总体目标,对完全达成各阶段技术经济目标的产品,出台面向生产厂家及应用车企的倾斜和支持政策,鼓励技术进步;二是大功率/超快充基础设施的建设与布局要适度超前,并消除人造“围墙/孤岛”强力推行互联互通,使超快充生态与车型、电池协同发展、互相促进,提升超快充车型市场消费和保有量占比;三是在延续和优化新能源汽车车辆购置税减免等政策中,增设面向超快/极快充电车型的倾斜条款。


来源:中国汽车报网 记者|赵玲玲 


返回

电子通讯

SG-Auto《汽车经营&服务》的电子通讯为每周2期,每期电子通讯我们将以邮件的方式为您投递,为了便于您的电子通讯准确送达,建议您留下长期能收到电子通讯的邮箱地址。

官方微信公众号
手机扫描关注我司公众号
及时了解汽车经营与服务的业界经融消息新闻...




关于我们 | 广告服务 | 联系我们 | 在线留言 | 招聘信息 | 常见问题
Copyright © 2017-2018 SG-AUTO Corporation, All Rights Reserved 京ICP备17034420号
汇中融德汽车管理咨询(北京)有限公司 版权所有