最新最快汽车新闻
太阳能光伏网

上海车展观察: EV快充"加速度"

2020年以来,国内外主力电动乘用车续航普遍突破600公里,消费者续航焦虑逐步化解,但随之而来的是,需求侧对充电便捷性的考量,能否像传统车加油一样实现快速充电,成为用户端关注的新“痛点”。

电池快充技术就是目前解决充电便捷性的关键突破口,也是车企和动力电池企业角逐的主战场。近期车端、电池端、配套端一系列紧锣密鼓的快充布局不难看出,围绕电动汽车快充的市场争夺战号角已经吹响。

车端来看,上海车展可见端倪,快充技术正成为国内外中高端纯电车型标配。

国际品牌领域,起亚EV6全系车型支持400V和800V充电,电量从30%到80%仅14分钟;现代IONIQ 5最新800V高电压平台支持高达350kW的超大功率充电。

宝马BMW iX xDrive50、奥迪A6e-tronConcept、奔驰EQS、福特Mustang Mach-E、大众ID.4 X、沃尔沃旗下极星Polestar 2等外资中高端新车均支持快充。

自主品牌奋起直追。北汽旗下极狐全新车型阿尔法S宣布搭载华为快充技术,充电10分钟续航197公里,充电15分钟电量可从30%充至80%;吉利旗下全新品牌车型极氪001支持最高360KW超级快充;东风旗下岚图汽车宣布研发基于超高压平台的超级快充技术等。

上汽集团旗下的新品牌IM智己直接迈入下一步,开启预售的IM智己L7支持无线快充技术,预计2022年上半年交付。

此外,小鹏P7、蔚来ET7、高合HiPhi X等新势力全新车型也都标配快充。

车企纷纷认可快充并将其纳入车型标配的背后逻辑在于,电动汽车快充在电池端、供应链环节均有了不错进展,能够提供技术支撑及产品落地的可能。

电池端来看,越来越多的动力电池企业推出快充电池技术及产品。

蜂巢近期首次对外发布全新快充技术和对应的电芯,其中第二代4C快充电芯容量165Ah,能量密度大于260Wh/kg,20-80% SOC快充时间10分钟,量产预计在2023年Q2。

领湃技术团队通过特殊设计的离子快穿通道设计,实现动力电池4C充电,15分钟充电5%-85%SoC。未来规划动力电池6C充电、充电时间小于10分钟。

其实“老大哥”宁德时代也早已入局。其新快充技术能充分发挥自主研发的快充型电芯的快充性能,电芯充电速度提升一倍,可实现15分钟充满80%SOC。目前其超快充技术已经涵盖超电子网、快离子环、各向同性石墨、超导电解液、高孔隙隔膜、多梯度极片等。

宁德时代董事长曾毓群曾公开表示,宁德时代下一步的目标,是要将快充时间继续缩短至9分钟。

除动力电池企业外,部分车企快充电池布局更进一步,将触角直接伸向了快充电池的研发。

如广汽推出石墨烯超级技术,规划推出6C-500km、3C-500km两个版本的快充电池,今年9月将首次搭载在广汽埃安AION V上;保时捷亦披露正在研发硅负极取代传统石墨负极的高性能电池,以获得更高能量密度和快充性能。

在供应链配套环节,华为近期推出业内首个AI闪充动力域全栈高压解决方案,基于800V左右平台架构,包含了高压车载充电系统、高压异步电驱动系统、高压同步电驱动系统、高压电池管理系统、直流快充模块、三电云及高压热管理系统。

搭载该技术的极狐阿尔法S(HI版)可以实现15分钟充电电量从30%充至80%。预计到2025年,华为将推出1000V电压,600kW功率的高压快充方案,5分钟即可实现SOC30%-80%的充电,满足用户“加油一般的充电体验”。

总体来看,电动汽车快充需要产业链多环节的共同配合,如车端需要车载高压系统提供高功率输出,以及电池包、电驱动、PTC、空调等产业链配套,充电桩环节及电网则提供持续的高功率输出等等。

快充动力电池“在路上”

中国科学院院士、清华大学教授欧阳明高院士此前曾公开表示,解决充电焦虑,需要更大功率快充,而采用超级快充是必然趋势,电动汽车需要推进超800V的电压平台。欧阳明高的判断是,从全产业链角度分析,主要高压零部件在2021年年底基本实现量产。

在动力电池环节,电池快充能力取决于电芯析锂和热管理。快充过程中,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。此外,电池升温快会产生大量热,容易短路起火,同时电解液也需要较高导电率,并且不与正负极反应,能抗高温、阻燃、防过充。

基于此,各电池企业在快充技术研发上各显身手。目前快充电池研发核心在材料领域,且集中为正极、负极及电解液三大维度,尤其需要提升负极锂离子电荷交换速度和锂离子嵌入速率。同时在极片制备、结构件过流仿真测试、快充策略制定等进行多项优化创新。

宁德时代的策略是负极导入各向同性技术,使锂离子可360度嵌入石墨通道,显著提升充电速度,同时修饰多孔包覆层的阳极材料表面,提供丰富的锂离子交换所需要的活性位点,极大地提高锂离子电荷交换速度和锂离子的嵌入速率。

正极领域采用超电子网充分纳米化的材料表面,搭建了四通八达的电子网络,使得正极材料对充电信号的响应速度,和锂离子脱出速率得到大幅度提升。

此外,宁德时代还引入拥有超强运输能力的超导电解液,提升锂离子在液相和界面的传输速度,通过调控极片多孔结构的梯度分布,实现上层高孔隙率结构,下层高压实密度结构等等。

蜂巢能源在正极环节采用了前驱体定向生长精准控制技术、多梯度立体掺杂技术、柔性包覆技术三大技术,如体相掺杂及表面掺杂多元素协同作用,稳定高镍材料晶格结构,同时降低界面氧化性,循环提升20%,产气降低30%以上。

负极领域,其研发原料种类及选择技术、原料破碎整形技术、表面改性技术及造粒技术等多项技术。其中,表面改性技术采用液相包覆技术石墨表面包覆无定形碳,降低阻抗,提升锂离子的通道,使其阻抗降低20%,而造粒技术能够精确控制粒径间的形貌、取向等造粒技术,满电膨胀降低膨胀3-5%。

与此同时,蜂巢采用含硫添加剂/锂盐添加剂等低阻抗添加剂体系的电解液,降低正负极界面成膜阻抗,并积极在极片制备、结构件过流仿真测试、快充策略制定等进行了多项优化创新。

领湃新能源的快充解决方案涵盖堡垒型正极材料、自创六元助推添加剂、负极围观打磨技术及独家智能充电解决方案。

其坚固的堡垒型结构有效抑制结构坍塌,同时为锂离子提供高效进出通道;六种添加剂协同,最大化减少阻抗,改善交界处的SEI膜,实现电池快捷充放电;改善碳基网络原有结构,利于离子着陆的同时脱锂嵌锂更为有序且高效;根据电池实时电量与温度情况,智能化调控充电倍率,保障安全快速充电。

车企凭借其对车端的优势,切入快充动力电池的研发与电池企业略有不同。

广汽研发的快充电池通过使用新型导电剂,搭建高效的三维导电网络,提高电芯导电能力;采用涂覆陶瓷隔膜和新型高功率电解液,提高电池的倍率性能和热稳定性,使得电芯可进行高倍率持续充电。

此外,广汽采用高电压平台,保证快速充电和高续航里程;考虑到大电流快充引起的电芯发热量较大的问题,广汽将电芯内阻降低50%,6C电芯容量30Ah;采用新型双层液冷设计,常温6C快充循环可达100万公里。

快充技术趋势确定,但业内一致的判断是,要实现动力电池能量密度、安全、使用寿命及充电速度间关系的最终平衡,电池企业还有一段很长的路要走。目前仅宁德时代一家企业实现产品落地。

而互联网技术大牛华为的入场,无疑将加速该市场的产业化落地。

与此同时,政策为超快充的普及扫清了最后的障碍。充电标准、电池标准等等在不同国家诸多车企的呼吁之下走向大一统,充分地最大化电动汽车的推广范围和使用便利性。

目前被国际上广泛接受的电动汽车直流充电技术,无论是ChaojiCHAdemo还是CCS,均已树立450kW以上的充电功率目标,如此高的功率已经打破了原有的电压和电流的限制,为充电桩企业和车企指明了前行的方向。

需要强调的是,电动汽车快充的最终落地,单一企业孤军奋战不可能完成,不仅需要车、电池、桩三方联动,也迫切需要整个产业链协同共进,共同推进电动汽车高压快充发展。

如要在15分钟充满60度或80度电,功率要达到240kw或者320kw,意味着一根充电桩的功率要接近一栋居民楼,电网瞬时难以承受如此大的冲击。此外,快充高压条件下车上电池包、电驱动、PTC、空调等都需重新适配,对供应链环节提出新的挑战。

最新相关
中大型SUV再迎悍将,风云T9明日上市

中大型SUV再迎悍将,风云T9明日上市

自4月18日开启预售众筹活动以来,奇瑞风云T9便在市场上引起热烈反响,单月内预售订单迅速突破40000单,奇瑞也将预售价格降低至13.49万元,按照传统新车上市时,车企还会提供丰富的购车礼遇,这样算...

极星收到纳斯达克潜在退市通知

据外媒报道,瑞典电动汽车制造商极星(Polestar)在5月17日表示,该公司已经收到纳斯达克交易所的通知,称其未遵守该交易所关于及时向美国证券监管机构提交公司年度报告的上市规则。极星表示,该公...

降价增配 吉利新博越L上市售价11.57万元起

降价增配 吉利新博越L上市售价11.57万元起

汽车信息网5月20日讯昨日,吉利新博越L正式登陆市场,此次新车推出了两款动力配置、共计四款车型供消费者选择,官方指导价区间定在11.57万元至14.97万元。作为一款年度改款车型,新博越L在保持经...

今年Model 3或将首次无缘全球新能源三强

今年Model 3或将首次无缘全球新能源三强

4月底,全球新能源巨头之一的特斯拉公布了今年一季度的财报,销量、营收、毛利润和净利润等多项重要指标均出现不同程度的下滑。那么一季度特斯拉的表现究竟如何,其身处的全球新能源市场的走势又...

1.4万亿,雷诺瞄上新市场

1.4万亿,雷诺瞄上新市场

"在雷诺汽车业务所及的地理范围内,这预计将会是一个2000亿美元(约合人民币1.4万亿元)的产业机会。"作为雷诺汽车集团的首席执行官,同时也是欧洲汽车制造商(ACEA)协会主席,卢卡·德·梅奥(Luca ...

4月车企排名: 这些车厂,掉队了

当前的汽车行业确实有一些怪象,说行业不景气很艰难吧,4月的批发销量继续保持10%的增长,绝大多数车企销量同比出现正增长,但要说轻松?并不见得。价格战频发,车企的利润在极度压缩,竞争恶化似乎...