眾多車企布局超級快充

為了實現超級快充，對于充電過程中最重要的載體——電池，也需要進行一定困擾電動車主的補能問題將要被解決了！超級快充將成為重要的手段。一眾車企都在布局。

車企布局超級快充情況表

從各家車企官方的數據來看，新一代車型基本上可以在20分鐘左右充電至80%以上。

小鵬汽車推出的旗艦車型G9，補能速度快成為了該車重要的賣點之一。根據官方的數據顯示，小鵬G9可以在5分鐘內補充200公里續航。以570公里續航版本車型為例，小鵬G9在15分鐘內就可以充滿電，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%，對比來看，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車的口號。

特斯拉無疑是最早布局的車企之一，目前其峰值充電功率可以接近250kW。在特斯拉之外，保時捷也是在超級充電方面發力比較早的車企，保時捷首款純電動車型Taycan上第一個采用了800V架構，充電功率可以達到250kW，當時其充電功率甚至壓過了特斯拉。據官方介紹，它的充電功率還可以提升至320kW。

國內車企關于超級充電的競爭則更加激烈。廣汽埃安最新推出AION V Plus車型可以在5分鐘內補能至112公里，后續將會進一步提升到207公里，從數據上來看已經隱隱可以和小鵬G9掰手腕了。極狐也曾表示其阿爾法S可以在10分鐘補能200公里。此外，部分車企雖然還沒有拿出具體的產品，但也都曾展示了自己在充電方面的目標。比亞迪e平臺3.0上推出的一款概念車型ecean-X可以實現充電5分鐘續航150公里。這說明，比亞迪e平臺3.0上生產的后續車型可能也將會具備非常強的快充能力。極氪汽車采用了800V架構，支持理論360kW超級充電；嵐圖汽車表示在800V架構和360kW超充樁的加持下，可實現充電10分鐘續航400公里。

此外，長城汽車、極星、理想等車企也都在布局超級快充。雖然目前各家車企的進展并不相同，但無一例外地都將超級充電作為了下一階段的重點方面，并且還已經找到了可行的技術方案。

電池成為重要的載體

為了實現超級快充，對于充電過程中最重要的載體——電池，也需要進行一定的調整。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原因：電極材料、充電樁充電功率和動力電池溫度。對于電池企業來說，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。

在動力電池環節，電池快充能力取決于電芯負極快速嵌鋰能力、電解液導電率以及電池系統的熱管理能力等多個能力。

快充時，鋰離子需要加速瞬時嵌入到負極。這對負極快速接收鋰離子的能力挑戰很大。若負極沒有高速嵌鋰能力，則會出現析鋰甚至鋰枝晶，進而導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電率，同時要求能抗高溫、阻燃、防過充。另一方面，大功率快充會帶來發熱量的大幅增加，高壓電池包的熱管理至關重要。

一般而言，在電池包的安全設計上，可以通過應用隔熱性能更高的隔熱材料，例如陶瓷隔熱墊、云母板，進行熱擴散防護。但在被動熱防護之外，主動熱防護方案也至關重要。上海車展上，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”。

寧德時代麒麟電池?

此前，寧德時代的超快充技術已經涵蓋電子網、快離子環、各向同性石墨、超導電解液、高孔隙隔膜、多梯度極片、多極耳、陽極電位監控等。

各向同性技術使得鋰離子可以從360度嵌入石墨通道中，實現充電速度的顯著提升；陽極電位監控可實時調整充電電流，使電池在無析鋰副反應的安全范圍內發揮最大的充電能力，實現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+硅基負極體系，能量密度可達255Wh/kg，支持5分鐘快速熱啟動及10min充電80％。但充放電過程中硅的體積膨脹可高達400%，活性材料易從極片上脫離，引起容量快速衰減，同時形成不穩定的SEI膜。因此寧德時代的導電材料采用了1.5~2納米管徑的單壁碳納米管，對硅負極束縛力更強，導電網絡更充分，即使硅負極顆粒發生體積膨脹并開始出現裂縫時，仍可通過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，在負極形成氟化鋰，離子半徑小，能及時修復裂縫。熱管理方面，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。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隔離空間，縱向電芯間有膨脹補償片+絕熱氣凝膠，有效隔熱實現“零熱失控”。

中創新航“頂流”電池

在800V高壓快充領域，中創新航布局了方形和極速超充大圓柱兩條路線。其方形產品支持4C快充，大圓柱支持6C快充。今年4月，中創新航首發了“頂流”電池，采用一體化裝配技術，打造極耳直連頂部一體式集流盤。通過一體式集流盤設計，相較普通的無極耳電池，“頂流”電池實現電流流經路徑下降70%，ACR（交流內阻）下降27%，DCR（直流阻抗）下降40%，結構內阻下降50%，空間利用率提升3%。在化學體系創新上，中創新航還通過原創“極質”電解液技術，革新快充體系設計。

欣旺達“閃充電池”

2022年9月，欣旺達發布旗下超級快充動力電池產品——SFC480，該產品最大充電功率達480kW，實現充電5分鐘續航200km，充電10分鐘續航400km，一次充電續航可達700km。材料創新方面，SFC480采用高電壓低鈷Ni60正極體系，并采用復合包覆和R元素摻雜技術方案，改善了正極材料的產品性能，使該電池同時具備高能量密度和快充和高安全性能。同時，SFC480在系統層面還導入全新一代3D液冷技術，實現-20℃低溫下能量保持率高于85%，體積利用率達到72%以上，全系產品無熱擴散。上海車展上，欣旺達發布了升級之后的“閃充電池”，具有超快充、欣安全、特耐用等特點，進一步支持電動汽車續航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；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，提升隔膜導離子能力同時可兼顧耐熱性，達到快充及安全的平衡。龍鱗甲采用雙面冷卻設計，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%。既可提升非充電場景下電池包的安全，也可顯著提升電動車快充場景的安全性。

億緯鋰能大圓柱電池π系統

上海車展上，億緯鋰能透露，其46系列大圓柱電池采用自研全極耳結構及鎳+硅碳材料體系，具備設計、制造、回收標準化特征，可圍繞46mm直徑做不同的高度，靈活利用空間可兼容各種車型。其4695 BEV模組冷卻主要是通過側面蛇形管路進行，每兩排電芯之間放置一個液冷板。與麒麟電池、龍鱗甲電池思路類似，億緯鋰能整體泄壓設計朝下，每個支架對應留有孔位，支架下方放置云母板。億緯鋰能還在發布會推出π電池系統，支持9分鐘快充，擁有“π”型冷卻技術，在電芯頂部及左右兩側構建傳熱通道，實現立體傳熱，解決快充發熱問題；在CTP集成技術基礎上，應用高效復合新型材料和膠黏劑，使系統減重10%，實現小空間、低重量、高續航。此外，億緯鋰能還推出了方形疊片、BEV方形系統、12V/48V電池系統產品等。BEV方形系統采用大面高效液熱技術和高分子涂層保溫技術，低溫性能表現優異；3C快充電芯、大面液冷均溫技術支持超快充；基于模塊集成+CTP技術，應用鋼鋁復合箱體，實現高集成、輕量化；主動熱控技術與氣電隔離技術可保障系統全生命周期NTP。第二代高功率、高集成度48V電池系統，采用集成式液冷系統，實現高效的熱管理目標；高功率和低阻抗電池系統的設計，可實現高脈沖放電性能；集成液冷技術、極致均溫均衡技術為循環壽命保駕護航。

巨灣技研XFC極速超充電池

巨灣技研采用獨特的新型導電劑材料和系統性的工程設計，電芯采用高倍率改性正負極材料和高電導電解液，在電極內都構建高效的三維導電網絡，提高了鋰離子的嵌入脫出的動力學性能。配合最高可達900V的高電壓平臺，電池最大充電速度是現在普通電池的6倍以上，最大充電功率480kw，能做到7.5分鐘充電0%-80%。上海車展首日，合創汽車發布上市的純電旗艦MPV V09上搭載了巨灣技研為其定制開發生產的12MinXFC電池包，可實現充電10分鐘續航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，應用新型導電劑，以及高效熱管理系統，可確保不少于 40 萬公里的常年常溫極速快充，支持 V09 實現全生命周期的極速充電。另外，XFC 電池在極限熱失控試驗中，做到了熱失控觸發后電池包 24 小時無明火，能夠保障汽車使用過程中的安全性和耐用性。

6月6日，巨灣技研發布了其自主研發的巨灣鳳凰電池。鳳凰電池具備三大技術亮點，分別是高效能熱管理、多合一彈倉式結構、總線電壓升降開關矩陣，可大幅提升動力電池的安全性及充電速度，讓新能源電動汽車的運行和XFC（eXtreme Fast Charge）極速快充，不受環境氣候及電壓平臺限制。

該電池的最大亮點是，在極速快充方面較具競爭力，可實現最高8C（在1/8小時內充滿電池）極速充電，0-80%充電僅需6分鐘。結合其充一次電續航里程可達1000km的數據，6分鐘充到80%意味著新車續航達800km。

這樣的充電速度目前在業內領先。根據計劃，鳳凰電池將于明年量產上車。

此外，瑞浦蘭鈞“問頂"電池、孚能科技SPS大軟包方案、捷威動力海綿系統等，也針對快充場景下的材料創新與整包熱管理進行了針對性開發。值得注意的是，行業人士指出，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普通直流樁的幾倍，當前布局800V高壓平臺車型的仍然以頭部車企為主。中期來看，在成本上，車企還無法實現將800V高壓快充覆蓋至15萬元以內的車型。因此在10萬元-20萬元的汽車市場中，混動車型表現將更為突出；但在20萬元以上市場中，超快充技術將推動純電車型保有量進一步擴大。在未來，實現快充技術普惠性降本、并通過車網互動減少電網壓力，將成為快充賽道的競爭重點與發展方向。

快充到超級快充

EV充電功率提升背后的快充連接

平臺架構從400V升級至800V要求連接器重新選型，連接器數量可能增加（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。

幾乎所有新型電動汽車設計都依靠快速充電來完善補充傳統的充電技術，這是實現突破的根基。我們可以看一下目前一些連接器廠商已經推出的快充、超級快充連接器與相關技術。

HARTING COMBO DC快充連接器

作為寶馬和大眾集團的1級供應商，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整個連接器無熱表面，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電性能，外殼上玻璃纖維增強塑料既減輕了重量又保證了耐用性。據悉HARTING也在布局液冷技術，結合DC快充實現更高的充電功率。

史陶比爾QCC連接器

史陶比爾的高功率充電系統QCC自動充電連接，僅需充電二十分鐘，即可連續作業四到五小時。QCC能實現高功率傳輸，確保鋰離子電池和超級電容等儲能設備的快速充電。QCC采用全封閉設計，插合及未插合情況下均能提供防水、防觸摸保護，可承受高達1500V、670A的持續電流，1440A的短時電流。

QCC，史陶比爾TE快速充電連接器TE的快速充電產品組合相當豐富，也是特斯拉快充連接器件的供應商。TE的快充充電插座集成傳感和驅動，在實現智能充電控制的同時，提供安全可靠的觸摸安全操作和充電狀態反饋。這些連接件還可以擴展，順應車輛內多種多樣的客戶電氣/電子架構，從離散的點對點操作到通過分布式智能控制等等。

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

永貴超級快充連接

四川永貴則是國內超級快充的頭部廠商，走的是液冷技術路線。液冷超充在相同充電電流的工況下，可以大幅減少導體的資源用量，同時還可顯著減低易發熱部位的溫升，技術壁壘高。永貴電器表示，受新能源汽車行業高速發展的影響，公司得以積極爭取新客戶新項目，新能源汽車連接器、充電槍等拳頭產品出貨量不斷提升，能實現最大電流600A、額定電壓1000V的汽車充電。目前永貴的液冷快充產品已經實現商業化量產，客戶包括吉利、華為、理想等。

日豐股份超級充電系統

據日豐股份官方披露，其子公司上海艾姆倍新能源科技有限公司研發超級液冷大功率充電槍及超級充電系統目前已經完成核心技術開發及相關驗證。根據網上相關資料，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日的業績說明會中表示公司研發的超級液冷大功率充電系統是原創產品，電流最大可到1000A。可以看到，國內廠商在快充連接這條路上競爭力十足。根據中信證券預測，到2025年國內充電槍市場規模將超過40億元，其中液冷直流槍占比超25%，單價約3000-4000元。在產業變革和國內智能汽車品牌領先的推動下，國產快充連接器廠商有望憑借技術突破、快速響應以及成本優勢，抓住機遇做到全球領先。

編輯：黃飛

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