車(chē)企布局超級(jí)快充技術(shù)現(xiàn)狀分析

眾多車(chē)企布局超級(jí)快充

為了實(shí)現(xiàn)超級(jí)快充，對(duì)于充電過(guò)程中最重要的載體——電池，也需要進(jìn)行一定困擾電動(dòng)車(chē)主的補(bǔ)能問(wèn)題將要被解決了！超級(jí)快充將成為重要的手段。一眾車(chē)企都在布局。

車(chē)企布局超級(jí)快充情況表

從各家車(chē)企官方的數(shù)據(jù)來(lái)看，新一代車(chē)型基本上可以在20分鐘左右充電至80%以上。

小鵬汽車(chē)推出的旗艦車(chē)型G9，補(bǔ)能速度快成為了該車(chē)重要的賣(mài)點(diǎn)之一。根據(jù)官方的數(shù)據(jù)顯示，小鵬G9可以在5分鐘內(nèi)補(bǔ)充200公里續(xù)航。以570公里續(xù)航版本車(chē)型為例，小鵬G9在15分鐘內(nèi)就可以充滿電，而此前小鵬P7在快充模式下則需要30分鐘才可以充電至80%，對(duì)比來(lái)看，G9的充電速度提升了一倍以上。而憑借這一性能，小鵬G9也喊出了全球充電最快量產(chǎn)車(chē)的口號(hào)。

特斯拉無(wú)疑是最早布局的車(chē)企之一，目前其峰值充電功率可以接近250kW。在特斯拉之外，保時(shí)捷也是在超級(jí)充電方面發(fā)力比較早的車(chē)企，保時(shí)捷首款純電動(dòng)車(chē)型Taycan上第一個(gè)采用了800V架構(gòu)，充電功率可以達(dá)到250kW，當(dāng)時(shí)其充電功率甚至壓過(guò)了特斯拉。據(jù)官方介紹，它的充電功率還可以提升至320kW。

國(guó)內(nèi)車(chē)企關(guān)于超級(jí)充電的競(jìng)爭(zhēng)則更加激烈。廣汽埃安最新推出AION V Plus車(chē)型可以在5分鐘內(nèi)補(bǔ)能至112公里，后續(xù)將會(huì)進(jìn)一步提升到207公里，從數(shù)據(jù)上來(lái)看已經(jīng)隱隱可以和小鵬G9掰手腕了。極狐也曾表示其阿爾法S可以在10分鐘補(bǔ)能200公里。此外，部分車(chē)企雖然還沒(méi)有拿出具體的產(chǎn)品，但也都曾展示了自己在充電方面的目標(biāo)。比亞迪e平臺(tái)3.0上推出的一款概念車(chē)型ecean-X可以實(shí)現(xiàn)充電5分鐘續(xù)航150公里。這說(shuō)明，比亞迪e平臺(tái)3.0上生產(chǎn)的后續(xù)車(chē)型可能也將會(huì)具備非常強(qiáng)的快充能力。極氪汽車(chē)采用了800V架構(gòu)，支持理論360kW超級(jí)充電；嵐圖汽車(chē)表示在800V架構(gòu)和360kW超充樁的加持下，可實(shí)現(xiàn)充電10分鐘續(xù)航400公里。

此外，長(zhǎng)城汽車(chē)、極星、理想等車(chē)企也都在布局超級(jí)快充。雖然目前各家車(chē)企的進(jìn)展并不相同，但無(wú)一例外地都將超級(jí)充電作為了下一階段的重點(diǎn)方面，并且還已經(jīng)找到了可行的技術(shù)方案。

電池成為重要的載體

為了實(shí)現(xiàn)超級(jí)快充，對(duì)于充電過(guò)程中最重要的載體——電池，也需要進(jìn)行一定的調(diào)整。電池的快充主要看電池的充放電倍率，影響充電倍率主要有三個(gè)原因：電極材料、充電樁充電功率和動(dòng)力電池溫度。對(duì)于電池企業(yè)來(lái)說(shuō)，充電樁充電功率是客觀因素，電極材料和溫度控制則是電池廠可以做出改變的地方。

在動(dòng)力電池環(huán)節(jié)，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)電率以及電池系統(tǒng)的熱管理能力等多個(gè)能力。

快充時(shí)，鋰離子需要加速瞬時(shí)嵌入到負(fù)極。這對(duì)負(fù)極快速接收鋰離子的能力挑戰(zhàn)很大。若負(fù)極沒(méi)有高速嵌鋰能力，則會(huì)出現(xiàn)析鋰甚至鋰枝晶，進(jìn)而導(dǎo)致電池容量不可逆衰減和縮短使用壽命；此外，電解液也需要較高導(dǎo)電率，同時(shí)要求能抗高溫、阻燃、防過(guò)充。另一方面，大功率快充會(huì)帶來(lái)發(fā)熱量的大幅增加，高壓電池包的熱管理至關(guān)重要。

一般而言，在電池包的安全設(shè)計(jì)上，可以通過(guò)應(yīng)用隔熱性能更高的隔熱材料，例如陶瓷隔熱墊、云母板，進(jìn)行熱擴(kuò)散防護(hù)。但在被動(dòng)熱防護(hù)之外，主動(dòng)熱防護(hù)方案也至關(guān)重要。上海車(chē)展上，各家動(dòng)力電池企業(yè)也圍繞材料創(chuàng)新及整包熱管理兩方面“大展身手”。

寧德時(shí)代麒麟電池?

此前，寧德時(shí)代的超快充技術(shù)已經(jīng)涵蓋電子網(wǎng)、快離子環(huán)、各向同性石墨、超導(dǎo)電解液、高孔隙隔膜、多梯度極片、多極耳、陽(yáng)極電位監(jiān)控等。

各向同性技術(shù)使得鋰離子可以從360度嵌入石墨通道中，實(shí)現(xiàn)充電速度的顯著提升；陽(yáng)極電位監(jiān)控可實(shí)時(shí)調(diào)整充電電流，使電池在無(wú)析鋰副反應(yīng)的安全范圍內(nèi)發(fā)揮最大的充電能力，實(shí)現(xiàn)極限充電速度與安全的平衡。三元版麒麟電池采用了高鎳正極+硅基負(fù)極體系，能量密度可達(dá)255Wh/kg，支持5分鐘快速熱啟動(dòng)及10min充電80％。但充放電過(guò)程中硅的體積膨脹可高達(dá)400%，活性材料易從極片上脫離，引起容量快速衰減，同時(shí)形成不穩(wěn)定的SEI膜。因此寧德時(shí)代的導(dǎo)電材料采用了1.5~2納米管徑的單壁碳納米管，對(duì)硅負(fù)極束縛力更強(qiáng)，導(dǎo)電網(wǎng)絡(luò)更充分，即使硅負(fù)極顆粒發(fā)生體積膨脹并開(kāi)始出現(xiàn)裂縫時(shí)，仍可通過(guò)單壁碳納米管保持良好連接。此外，麒麟電池的電解液采用LiFSI，并使用FEC添加劑，在負(fù)極形成氟化鋰，離子半徑小，能及時(shí)修復(fù)裂縫。熱管理方面，麒麟電池將液冷系統(tǒng)和隔熱墊集成于多功能彈性?shī)A層中置于電芯之間，相對(duì)于傳統(tǒng)的整塊鋪設(shè)在電芯上方的液冷板方案，換熱面積擴(kuò)大了4倍。得益于更大的冷卻面積，電芯的控溫效率提升了50%。立式冷卻板打造橫向相對(duì)隔離空間，縱向電芯間有膨脹補(bǔ)償片+絕熱氣凝膠，有效隔熱實(shí)現(xiàn)“零熱失控”。

中創(chuàng)新航“頂流”電池

在800V高壓快充領(lǐng)域，中創(chuàng)新航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。今年4月，中創(chuàng)新航首發(fā)了“頂流”電池，采用一體化裝配技術(shù)，打造極耳直連頂部一體式集流盤(pán)。通過(guò)一體式集流盤(pán)設(shè)計(jì)，相較普通的無(wú)極耳電池，“頂流”電池實(shí)現(xiàn)電流流經(jīng)路徑下降70%，ACR（交流內(nèi)阻）下降27%，DCR（直流阻抗）下降40%，結(jié)構(gòu)內(nèi)阻下降50%，空間利用率提升3%。在化學(xué)體系創(chuàng)新上，中創(chuàng)新航還通過(guò)原創(chuàng)“極質(zhì)”電解液技術(shù)，革新快充體系設(shè)計(jì)。

欣旺達(dá)“閃充電池”

2022年9月，欣旺達(dá)發(fā)布旗下超級(jí)快充動(dòng)力電池產(chǎn)品——SFC480，該產(chǎn)品最大充電功率達(dá)480kW，實(shí)現(xiàn)充電5分鐘續(xù)航200km，充電10分鐘續(xù)航400km，一次充電續(xù)航可達(dá)700km。材料創(chuàng)新方面，SFC480采用高電壓低鈷Ni60正極體系，并采用復(fù)合包覆和R元素?fù)诫s技術(shù)方案，改善了正極材料的產(chǎn)品性能，使該電池同時(shí)具備高能量密度和快充和高安全性能。同時(shí)，SFC480在系統(tǒng)層面還導(dǎo)入全新一代3D液冷技術(shù)，實(shí)現(xiàn)-20℃低溫下能量保持率高于85%，體積利用率達(dá)到72%以上，全系產(chǎn)品無(wú)熱擴(kuò)散。上海車(chē)展上，欣旺達(dá)發(fā)布了升級(jí)之后的“閃充電池”，具有超快充、欣安全、特耐用等特點(diǎn)，進(jìn)一步支持電動(dòng)汽車(chē)?yán)m(xù)航1000公里，10分鐘可從20%充至80% SOC。

蜂巢能源龍鱗甲電池

蜂巢能源在正極材料上采用前驅(qū)體定向生長(zhǎng)的精密控制技術(shù)，將電芯內(nèi)部阻抗降低10%以上，負(fù)極材料采用液相包覆技術(shù)，在石墨表面包覆無(wú)定形碳，進(jìn)一步將電芯阻抗降低至20%負(fù)極；電解液也采用了含硫添加劑/鋰鹽添加劑等低阻抗添加劑體系；隔膜采用高孔隙陶瓷膜，提升隔膜導(dǎo)離子能力同時(shí)可兼顧耐熱性，達(dá)到快充及安全的平衡。龍鱗甲采用雙面冷卻設(shè)計(jì)，讓電芯大面積和冷卻板接觸，讓冷卻板迅速帶走電芯的熱量，換熱能力較一般水平提升70%。既可提升非充電場(chǎng)景下電池包的安全，也可顯著提升電動(dòng)車(chē)快充場(chǎng)景的安全性。

億緯鋰能大圓柱電池π系統(tǒng)

上海車(chē)展上，億緯鋰能透露，其46系列大圓柱電池采用自研全極耳結(jié)構(gòu)及鎳+硅碳材料體系，具備設(shè)計(jì)、制造、回收標(biāo)準(zhǔn)化特征，可圍繞46mm直徑做不同的高度，靈活利用空間可兼容各種車(chē)型。其4695 BEV模組冷卻主要是通過(guò)側(cè)面蛇形管路進(jìn)行，每?jī)膳烹娦局g放置一個(gè)液冷板。與麒麟電池、龍鱗甲電池思路類似，億緯鋰能整體泄壓設(shè)計(jì)朝下，每個(gè)支架對(duì)應(yīng)留有孔位，支架下方放置云母板。億緯鋰能還在發(fā)布會(huì)推出π電池系統(tǒng)，支持9分鐘快充，擁有“π”型冷卻技術(shù)，在電芯頂部及左右兩側(cè)構(gòu)建傳熱通道，實(shí)現(xiàn)立體傳熱，解決快充發(fā)熱問(wèn)題；在CTP集成技術(shù)基礎(chǔ)上，應(yīng)用高效復(fù)合新型材料和膠黏劑，使系統(tǒng)減重10%，實(shí)現(xiàn)小空間、低重量、高續(xù)航。此外，億緯鋰能還推出了方形疊片、BEV方形系統(tǒng)、12V/48V電池系統(tǒng)產(chǎn)品等。BEV方形系統(tǒng)采用大面高效液熱技術(shù)和高分子涂層保溫技術(shù)，低溫性能表現(xiàn)優(yōu)異；3C快充電芯、大面液冷均溫技術(shù)支持超快充；基于模塊集成+CTP技術(shù)，應(yīng)用鋼鋁復(fù)合箱體，實(shí)現(xiàn)高集成、輕量化；主動(dòng)熱控技術(shù)與氣電隔離技術(shù)可保障系統(tǒng)全生命周期NTP。第二代高功率、高集成度48V電池系統(tǒng)，采用集成式液冷系統(tǒng)，實(shí)現(xiàn)高效的熱管理目標(biāo)；高功率和低阻抗電池系統(tǒng)的設(shè)計(jì)，可實(shí)現(xiàn)高脈沖放電性能；集成液冷技術(shù)、極致均溫均衡技術(shù)為循環(huán)壽命保駕護(hù)航。

巨灣技研XFC極速超充電池

巨灣技研采用獨(dú)特的新型導(dǎo)電劑材料和系統(tǒng)性的工程設(shè)計(jì)，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)都構(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(dòng)力學(xué)性能。配合最高可達(dá)900V的高電壓平臺(tái)，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%。上海車(chē)展首日，合創(chuàng)汽車(chē)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(kāi)發(fā)生產(chǎn)的12MinXFC電池包，可實(shí)現(xiàn)充電10分鐘續(xù)航400km。這款 XFC 極速電池包采用了>200Wh/kg 高能量密度極速電芯材料，應(yīng)用新型導(dǎo)電劑，以及高效熱管理系統(tǒng)，可確保不少于 40 萬(wàn)公里的常年常溫極速快充，支持 V09 實(shí)現(xiàn)全生命周期的極速充電。另外，XFC 電池在極限熱失控試驗(yàn)中，做到了熱失控觸發(fā)后電池包 24 小時(shí)無(wú)明火，能夠保障汽車(chē)使用過(guò)程中的安全性和耐用性。

6月6日，巨灣技研發(fā)布了其自主研發(fā)的巨灣鳳凰電池。鳳凰電池具備三大技術(shù)亮點(diǎn)，分別是高效能熱管理、多合一彈倉(cāng)式結(jié)構(gòu)、總線電壓升降開(kāi)關(guān)矩陣，可大幅提升動(dòng)力電池的安全性及充電速度，讓新能源電動(dòng)汽車(chē)的運(yùn)行和XFC（eXtreme Fast Charge）極速快充，不受環(huán)境氣候及電壓平臺(tái)限制。

該電池的最大亮點(diǎn)是，在極速快充方面較具競(jìng)爭(zhēng)力，可實(shí)現(xiàn)最高8C（在1/8小時(shí)內(nèi)充滿電池）極速充電，0-80%充電僅需6分鐘。結(jié)合其充一次電續(xù)航里程可達(dá)1000km的數(shù)據(jù)，6分鐘充到80%意味著新車(chē)?yán)m(xù)航達(dá)800km。

這樣的充電速度目前在業(yè)內(nèi)領(lǐng)先。根據(jù)計(jì)劃，鳳凰電池將于明年量產(chǎn)上車(chē)。

此外，瑞浦蘭鈞“問(wèn)頂"電池、孚能科技SPS大軟包方案、捷威動(dòng)力海綿系統(tǒng)等，也針對(duì)快充場(chǎng)景下的材料創(chuàng)新與整包熱管理進(jìn)行了針對(duì)性開(kāi)發(fā)。值得注意的是，行業(yè)人士指出，快充電池的電芯成本比普通電池至少高5%-8%，疊加超充樁的投資成本高達(dá)普通直流樁的幾倍，當(dāng)前布局800V高壓平臺(tái)車(chē)型的仍然以頭部車(chē)企為主。中期來(lái)看，在成本上，車(chē)企還無(wú)法實(shí)現(xiàn)將800V高壓快充覆蓋至15萬(wàn)元以內(nèi)的車(chē)型。因此在10萬(wàn)元-20萬(wàn)元的汽車(chē)市場(chǎng)中，混動(dòng)車(chē)型表現(xiàn)將更為突出；但在20萬(wàn)元以上市場(chǎng)中，超快充技術(shù)將推動(dòng)純電車(chē)型保有量進(jìn)一步擴(kuò)大。在未來(lái)，實(shí)現(xiàn)快充技術(shù)普惠性降本、并通過(guò)車(chē)網(wǎng)互動(dòng)減少電網(wǎng)壓力，將成為快充賽道的競(jìng)爭(zhēng)重點(diǎn)與發(fā)展方向。

快充到超級(jí)快充

EV充電功率提升背后的快充連接

平臺(tái)架構(gòu)從400V升級(jí)至800V要求連接器重新選型，連接器數(shù)量可能增加（增加大功率快充接口）；在同等功率條件下，電壓提高，電流減小，線纜耐壓性提高、體積減下。

幾乎所有新型電動(dòng)汽車(chē)設(shè)計(jì)都依靠快速充電來(lái)完善補(bǔ)充傳統(tǒng)的充電技術(shù)，這是實(shí)現(xiàn)突破的根基。我們可以看一下目前一些連接器廠商已經(jīng)推出的快充、超級(jí)快充連接器與相關(guān)技術(shù)。

HARTING COMBO DC快充連接器

作為寶馬和大眾集團(tuán)的1級(jí)供應(yīng)商，HARTING的COMBO系列用于連接快速充電站的組合2型充電，目前充電功率最高200kW（200 A / 1000V）。

COMBO DC快充連接器，HARTING整個(gè)連接器無(wú)熱表面，熱管理十分出色，而且電纜橫截面也非常小，提供了足夠小的接觸電阻。COMBO使用薄片“郁金香”形電插頭，在數(shù)千次插拔后也能確保充電效果，接觸材料上選擇了具有卓越電流和電壓特性的材料確保導(dǎo)電性能，外殼上玻璃纖維增強(qiáng)塑料既減輕了重量又保證了耐用性。據(jù)悉HARTING也在布局液冷技術(shù)，結(jié)合DC快充實(shí)現(xiàn)更高的充電功率。

史陶比爾QCC連接器

史陶比爾的高功率充電系統(tǒng)QCC自動(dòng)充電連接，僅需充電二十分鐘，即可連續(xù)作業(yè)四到五小時(shí)。QCC能實(shí)現(xiàn)高功率傳輸，確保鋰離子電池和超級(jí)電容等儲(chǔ)能設(shè)備的快速充電。QCC采用全封閉設(shè)計(jì)，插合及未插合情況下均能提供防水、防觸摸保護(hù)，可承受高達(dá)1500V、670A的持續(xù)電流，1440A的短時(shí)電流。

QCC，史陶比爾TE快速充電連接器TE的快速充電產(chǎn)品組合相當(dāng)豐富，也是特斯拉快充連接器件的供應(yīng)商。TE的快充充電插座集成傳感和驅(qū)動(dòng)，在實(shí)現(xiàn)智能充電控制的同時(shí)，提供安全可靠的觸摸安全操作和充電狀態(tài)反饋。這些連接件還可以擴(kuò)展，順應(yīng)車(chē)輛內(nèi)多種多樣的客戶電氣/電子架構(gòu)，從離散的點(diǎn)對(duì)點(diǎn)操作到通過(guò)分布式智能控制等等。

TETE正在開(kāi)發(fā)高壓、物理兼容的電池模塊觸點(diǎn)和連接接口，以便能夠擴(kuò)展充電電池組。這些互連件堅(jiān)固耐用，集成電流、電壓和溫度感應(yīng)，能夠智能控制電池管理（充電狀態(tài)和健康狀態(tài)）。TE 1MW＋的液冷超級(jí)快充連接也在布局中。

永貴超級(jí)快充連接

四川永貴則是國(guó)內(nèi)超級(jí)快充的頭部廠商，走的是液冷技術(shù)路線。液冷超充在相同充電電流的工況下，可以大幅減少導(dǎo)體的資源用量，同時(shí)還可顯著減低易發(fā)熱部位的溫升，技術(shù)壁壘高。永貴電器表示，受新能源汽車(chē)行業(yè)高速發(fā)展的影響，公司得以積極爭(zhēng)取新客戶新項(xiàng)目，新能源汽車(chē)連接器、充電槍等拳頭產(chǎn)品出貨量不斷提升，能實(shí)現(xiàn)最大電流600A、額定電壓1000V的汽車(chē)充電。目前永貴的液冷快充產(chǎn)品已經(jīng)實(shí)現(xiàn)商業(yè)化量產(chǎn)，客戶包括吉利、華為、理想等。

日豐股份超級(jí)充電系統(tǒng)

據(jù)日豐股份官方披露，其子公司上海艾姆倍新能源科技有限公司研發(fā)超級(jí)液冷大功率充電槍及超級(jí)充電系統(tǒng)目前已經(jīng)完成核心技術(shù)開(kāi)發(fā)及相關(guān)驗(yàn)證。根據(jù)網(wǎng)上相關(guān)資料，其充電功率非常高，充電電流能到600A。日豐股份在2022年5月13日的業(yè)績(jī)說(shuō)明會(huì)中表示公司研發(fā)的超級(jí)液冷大功率充電系統(tǒng)是原創(chuàng)產(chǎn)品，電流最大可到1000A?？梢钥吹?，國(guó)內(nèi)廠商在快充連接這條路上競(jìng)爭(zhēng)力十足。根據(jù)中信證券預(yù)測(cè)，到2025年國(guó)內(nèi)充電槍市場(chǎng)規(guī)模將超過(guò)40億元，其中液冷直流槍占比超25%，單價(jià)約3000-4000元。在產(chǎn)業(yè)變革和國(guó)內(nèi)智能汽車(chē)品牌領(lǐng)先的推動(dòng)下，國(guó)產(chǎn)快充連接器廠商有望憑借技術(shù)突破、快速響應(yīng)以及成本優(yōu)勢(shì)，抓住機(jī)遇做到全球領(lǐng)先。

編輯：黃飛

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