動力電池超級快充技術的三大發展趨勢

2023年，中國新能源車進入到行業發展的關鍵節點。

整體來看，新能源車國內零售滲透率逐步提升，且已經連續7個月高于30%，8月新能源車國內零售滲透率已達37.3%；而在增速方面，新能源車滲透率增速逐漸趨緩，下游市場需求減弱。

這意味著對于整體產業而言，想要進一步滿足市場需求、擴大市場份額，需要提高整車性能的提升以及成本的下降。

其中，動力電池作為整車中最重要的系統，占整車成本30%~40%，其在技術、產品上的發創新與突破對整車起到了至關重要的作用。

從電池端整體發展沿革來看，目前動力電池已經基本上解決了安全性能問題，且在續航上已普遍突破600公里，甚至可突破1000公里，逐步化解續航焦慮。

因而能夠有效打破終端里程焦慮、補能焦慮，進一步縮短充電時間，成為當前提升電動化滲透率的重要維度，快充成為眾多企業加碼布局的技術場景。

目前來看，電動車快充技術已經進入市場鏖戰與基礎設施普及階段。寧德時代、中創新航、蜂巢能源、億緯鋰能、欣旺達、孚能科技、巨灣技研等主流電池企業紛紛推出快充電池解決方案。

高工鋰電注意到，電池企業在快充電池領域加快部署將帶動快充電池的量產及市場化進程；此外，寧德時代、中創新航、蜂巢能源等頭部企業布局鐵鋰快充技術路線有望滲透更多快充車型。

快充電池“三大趨勢”

隨著快充技術成為解決電動汽車充電便捷性的突破口之一，電池企業紛紛加碼布局，這也促進了快充電池的技術產品不斷迭代更新。高工鋰電觀察到，目前快充電池在產品性能、技術路徑和市場布局上，主要呈現出三大趨勢。

其一，為了解決終端需求的補能焦慮，多家電池企業提高充電倍率來降低充電時間。從電池企業的產品布局來看，未來倍率4C+快充或成為主流路線。

隨著2021開始，快充電池進入技術成熟階段，電池企業為了搶占市場機遇不斷提高電池的容量倍率。此前寧德時代2022年6月發布CTP3.0麒麟電池，具備4C快充能力，而近期寧德時代宣布搭載理想MEGA車型，已經具備5C充電能力。

此外，中創新航、蜂巢能源、巨灣技研等也紛紛宣布產品由4C向6C邁進，巨灣技研今年發布的“鳳凰電池”甚至可實現最快8C極速充電。

充電倍率的提高對電芯的內阻、電池的熱管理系統提出了更高要求。一方面，內阻越低越好，能夠減少電芯發熱；另一方面，電池包熱管理系統要特別優異，能夠最大效率地提高散熱能力。

因而，為了在保障電池安全的前提下提高快充電池充電倍率，各家動力電池企業也圍繞材料創新及整包熱管理兩方面“大展身手”。

例如，熱管理方面，寧德時代的麒麟電池將液冷系統和隔熱墊集成于多功能彈性夾層中置于電芯之間，相對于傳統的整塊鋪設在電芯上方的液冷板方案，換熱面積擴大了4倍，電芯的控溫效率提升了50%。

蜂巢能源在正極材料上采用前驅體定向生長的精密控制技術，將電芯內部阻抗降低10%以上，負極材料采用液相包覆技術，在石墨表面包覆無定形碳，進一步將電芯阻抗降低至20%負極。

其二，隨著電池企業在技術端的不斷升級以及產品迭代，快充電池將配套更多不同類型和價格車型。

雖然目前很多企業都在推超級快充電池，但在成本壓力下，超級快充適配于價格25萬以上中高端車輛。隨著鐵鋰系快充電池正逐步“崛起”，電池成本降低，這將實現快充電池在更低價格車型的配套。

8月，寧德時代發布了全球首款磷酸鐵鋰4C超充電池——神行電池，可實現“充電10分鐘，續航400公里”，突破低溫快充限制，做到全溫域快充，且續航里程達700公里以上。

值得一提的是，神行電池與此前寧德時代發布的麒麟電池（超充）不同，神行電池主打經濟市場，未來主要覆蓋15萬—30萬元的純電車型。這或許將引領快充車型價格“下探”。

除了寧德時代，中創新航、蜂巢能源、國軒高科也都推出了包含鐵鋰系技術路線快充電池。

中創新航此前配套小鵬G6的快充電池是基于800V高壓平臺研制的全新一代鐵鋰電池和中鎳高壓三元鋰電池，10%-80%補能快至19min，實現充電10分鐘，續航300km。

蜂巢能源的龍鱗甲電池可兼容鐵鋰、三元、無鈷等全化學體系方案，續航里程最高可達1000+KM，覆蓋1.6C-6C快充體系。

國軒高科L600啟晨電芯采用了磷酸錳鐵鋰技術路線，容量為223Ah，可以實現240Wh/kg的質量能量密度，做到18分鐘快充。

其三，隨著新能源車市場以及動力電池市場雙雙進入競爭白熱化階段，快充電池上演量產、裝車“加速度”。

2023年以來，“充電5分鐘，續航200km”的超級快充方案密集裝車配套。一方面，以“蔚小理”為首的造車新勢力車企紛紛將快充導入車型標配。

如蔚來ES6的800V車型僅需12分鐘充電10%-80% SOC，于5月25日開啟交付；小鵬G6搭載中創新航快充電池于今年6月正式上市；搭載5C麒麟電池的理想MEGA也將于今年12月正式發布，明年1月開始展車進店，并于明年2月開始向用戶交付。

另一方面，部分企業的快充電池也即將迎來量產。如寧德時代的神行超充電池、蜂巢能源的蜂巢能源都將于今年年底完成量產；

億緯鋰能4695大圓柱電池將于今年三季度量產交付，采用 3-4C 快充電芯與大面液冷均溫技術，支持超快充。

快充“普惠”，還有多遠？

即使電池端技術已然成熟，快充電池的推進和應用仍需要車、電池、充電樁的多方面的配合。作為一個高度復雜的系統性工程，快充從三電、到充電樁、電網層面都需要全新調整。

從車企方面來看，多家車企都陸續推出了800V高壓電氣架構以及450kW以上的超級快充。此種方案下配套快充電池被視為補能最優解之一。

目前已有特斯拉、小鵬、蔚來、理想、北汽極狐、長安阿維塔、比亞迪等多家國內主流車企推出或計劃推出800V高壓平臺以及搭載車型。

匹配800V高壓平臺的電池方案商中，寧德時代、中創新航、比亞迪、億緯鋰能、國軒高科等均提供有相應產品。

然而，800V高壓平臺方案需要車企及三電企業對電芯及系統、各高壓零部件的絕緣、耐壓等級，銅排的載流、耐高溫能力設計等進行系統性升級。受限于技術、成本以及超充網絡建設等難題，800V高壓快充的大規模普及仍需要較長時間。

據不完全統計，目前只有3%左右的新能源汽車搭載了800V高壓平臺，而且車價都在25萬元以上，也就是說很多主機廠仍然采用400伏的中低壓平臺的架構。

除了車企方面，超充電樁的配套也是真正實現快充的一大難題。目前市場上能夠真正實現超充充電樁仍為少量分部，主力充電功率仍然是120/180kW還是太少。

盡管華為、威睿等少數企業已經推出了可適用于800V高壓的產品，在800V高壓平臺的車還未成為主流配置的前提下，以及充電樁行業仍處于政策驅動向市場驅動的階段，建設和運營超充電樁的成本問題也是眾多企業“望而卻步”的原因。

可以見得，在未來，對于電池企業而言，如何與車企、充電樁企業聯動，實現快充技術普惠性降本、將成為快充賽道的競爭重點與發展方向。

審核編輯：湯梓紅