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快速充电技术火了

2022-07-05 13:02来源:中国能源报作者:杨梓关键词:充电桩充电站充电基础设施收藏点赞

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近日,多氟多发布公告称,其子公司广西宁福新能源科技与广州巨湾技研有限公司签订协议,共同投资设立广西宁福巨湾新能源科技有限公司,经营范围包括生产和销售3C及3C以上超级快充锂离子动力软包叠片电芯。无独有偶,近日蔚来汽车CEO李斌透露,蔚来将在2024年推出下一代全新800V快充电池包;宁德时代最新发布的麒麟电池可实现5分钟热启动,10分钟快充至80%;欣旺达今年年底量产的BEV超级快充电池续航里程可达700公里,充电10分钟续航可达400公里,不限快充次数……由于里程焦虑和充电时间长,近年来研发具备快充功能的动力电池成为电池企业及车企的发展方向。那么,目前快充电池及其配套技术发展究竟如何?补能速度极大提升

据了解,目前主流的动力电池包已经能够支持2C(C代表充电倍率)充电,今年,国内已有搭载3C电池的汽车进入市场。宁德时代近日则表示,4C充电预计将于明年落地。

招商证券的研报指出,目前大部分电动汽车的快充倍率在1C-2C之间,对应充电时间为0.5小时-1小时。当前车企与电池企业纷纷开始启动4C甚至6C充电方案,如成功应用,补能效率将得到极大提升。“具备快充功能的电池对负极材料、结构设计都提出了新的要求。”伊维经济研究院研究部总经理吴辉指出。据了解,电池的充电倍率主要取决于负极材料,有资料显示,使电池具备快充功能需要对石墨材料进行改性处理,以及采用硅负极。中国汽车动力电池产业创新联盟副秘书长王子冬表示,实现快充要求动力电池具有比较高的充电接受能力(功率密度高),如5C、8C、10C等,动力电池的充电接受能力越高,充电完成时间就越短。“但是动力电池有一个特性,就是能量密度越高的电池,充电接受能力反而越低。做到高能量密度的同时,还能做到高功率密度,这对材料、电池结构和生产工艺的挑战非常大,我们目前是在这两个性能之间找平衡。”多数车企采用“高压”方案

招商证券的研报指出,快充是一个系统工程,首先是电池材料体系需要改变和升级。其次,快充也意味着充电系统的大功率化,对系统散热、功率半导体器件提出了更高要求。“如果动力电池的材料、结构以及生产工艺没有突破的话,快速充电存在一定风险。”王子冬提醒。

实现快充功能需要具备快充功能的电池与相配套的整车电气化平台、快充桩搭配使用。想要提升充电功率,可以从加大电流或加大电压两方面着手。但大电流会使电池在充电过程中产生更多的热量,对电池是一大考验。据了解,多数车企选择提升电压的方式。2019年,保时捷Taycan首次推出800V高电压电气架构,搭载800V直流快充系统并支持350kw大功率快充。目前,传统车企和新造车企业均在推广800V高压快充技术。例如,比亚迪的全新e平台3.0,搭载800V高压充电技术,可实现充电5分钟续航150公里;小鹏汽车基于800V高压碳化硅平台的量产车小鹏G9,可实现超级充电5分钟行驶200多公里。快速补能已成硬需求在业内人士看来,具备快充功能的电池已成为大势所趋。“在手机领域,快充已大规模普及,但在新能源汽车领域,充电还无法达到像燃油车加油一样快的速度。”吴辉认为,对于消费者需求而言,未来充电效率的提升已成为硬性需求。

目前,我国新能源汽车充电网络以“慢充为主,快充为辅”,快充更主要的应用场景为高速公路等公共领域。王子冬指出,我国还没有建立合理的快充电网络。有业内人士也认为,虽然大部分企业均在推进快充电池及配套技术的研发,但事实上大功率快充仍未普及,市面上现存的公共充电桩多为慢充桩,大多数车企推出的各类快充技术需要搭配与之相配的充电桩使用。随着我国新能源汽车保有量持续增加,也催生了巨大的快速补能需求,而新能源汽车充电涉及车企、电池企业、电网企业、充电桩运营商等多方,快充技术的推进需要全产业链的共同努力。据了解,不少车企正在车端、桩端齐发力。例如,小鹏汽车表示,未来将铺设480kw高压充电桩,采用储能超充站及移动储能车两种方式,通过削峰填谷,为用户带来高效补能体验的同时减轻电网压力。广汽集团也将推进铺设480kw充电桩,预计到2025年,广汽埃安将在全国300个城市建设2000座超充站。“未来,公共充电设施也应以功率较大的直流充电桩为主来进行引导和建设运营,随着大功率充电技术的逐步完善和应用,公共充电场站的‘加油站模式’也有望实现。”一位业内人士对记者表示。

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