鉅大LARGE | 點擊量：361次 | 2023年10月14日
快充技術(shù)解決電動汽車續(xù)航"痛點" 國內(nèi)公司誰領(lǐng)風騷？
所謂快充，顧名思義就是在極短時間之內(nèi)將電池充滿。電動汽車快充是指充電電流大于2C的充電方式，也就是說充電時間要小于30分鐘。據(jù)了解，目前已經(jīng)有電池公司的快充技術(shù)可以做到8C甚至10C，這就意味著，電動汽車最快6分鐘即可將電池充滿。
然而從目前的使用范圍來看，快充技術(shù)在新能源汽車領(lǐng)域還未大面積的普及，只有少數(shù)新能源汽車采用了快充技術(shù)。但在3C產(chǎn)業(yè)內(nèi)快充的使用已非常成熟，成為3C產(chǎn)品的熱點和賣點。如三星采用的QuickCharge、OPPOVOOC閃充、聯(lián)發(fā)科PumpExpress等。
業(yè)內(nèi)認為，在新能源汽車電池容量短時間內(nèi)無法得到顛覆性突破的情況之下，可以通過快充技術(shù)來滿足市場需求，來解決新能源汽車續(xù)航里程短的痛點。那么，什么是快充技術(shù)？目前市場運用情況如何？以及未來的發(fā)展趨勢是怎么樣的？
充電難成新能源車推廣難點
快充技術(shù)興起
符合Exic IIB T4 Gc防爆標準
充電溫度：0~45℃
-放電溫度：-40~+55℃
-40℃最大放電倍率：1C
-40℃ 0.5放電容量保持率≥70%
相比于傳統(tǒng)燃油車幾分鐘加滿油，新能源汽車充滿電則要幾個小時，在電量不夠用的情況下，如何快速充電成為新能源車普及的關(guān)鍵?？斐浼夹g(shù)的適時出現(xiàn)，只要十幾分鐘甚至幾分鐘就可將電動汽車充滿電，大大提升了充電效率，用戶也可利用零碎時間來給自己的愛車充電。
受此影響，快充技術(shù)成為不少動力鋰電池公司研究的方向。"由于快充技術(shù)的市場需求非常大，在最近這幾年里，涉及快充技術(shù)的包括了微宏動力、CATL、銀隆新能源等多家動力鋰電池公司。"微宏動力副總裁仝志明表示。
仝志明進一步提到，只有實現(xiàn)"充電五分鐘，能跑一整天"的美好愿望，新能源汽車才有可能走進千家萬戶，甚至成為消費者使用的主流汽車。
此外，有關(guān)新能源汽車制造商來說，如何提高續(xù)航能力是其一直關(guān)注的焦點，快充技術(shù)作為提升續(xù)航能力的重要一環(huán)，能夠解決新能源汽車續(xù)航里程短的痛點，所以，快充技術(shù)必將成為新能源汽車產(chǎn)業(yè)一個重要的發(fā)展方向。
據(jù)了解，TSLA85千瓦時電池使用超級充電站（120KW）40分鐘可充80%，普通家用插座要24小時以上，微宏動力LTO電池使用了快充技術(shù)，充滿相同電僅需15分鐘；而近期保時捷也開發(fā)出800V快速充電技術(shù)，能夠在15分鐘內(nèi)將MissionE的電池充到80%。
快充技術(shù)開始成為新能源汽車市場迎合消費者的"套路"，也成為相關(guān)汽車公司營銷的重要"賣點"。比如前面提到的保時捷MissionE，能夠在15分鐘內(nèi)將電池的電量充至80%左右，成為最能打動消費者的性能之一。
盡管快充技術(shù)讓快速充電成為現(xiàn)實，充電時間大大縮減，但也在不斷的在挑戰(zhàn)著電池材料和電池設(shè)計的物理極限，甚至是威脅著電池的壽命。那么，快充技術(shù)到底是通過什么手段實現(xiàn)的呢？其背后有沒有什么隱患呢？
"光鮮亮麗"的背后
快充技術(shù)的核心就是在不影響電芯壽命和安全性的前提下，通過改變化學體系和設(shè)計的優(yōu)化，加速鋰離子在正負極移動的速度。普通化學體系的電池在快充時負極會出現(xiàn)相應的副產(chǎn)物，影響電芯的循環(huán)和穩(wěn)定性，還需匹配大功率充電器，所以不是所有電池都適合快充。
怎么解決這個"瓶頸"呢？業(yè)內(nèi)人士表示，一般的解決方法是，通過采用特殊設(shè)計的負極材料（如HC，SC，特殊處理的石墨）來使負極具有承受快充的能力。在快充時，正極只作為鋰離子源。只要負極可承受大電流，三元、錳酸鋰、磷酸鐵鋰、鈦酸鋰都用于快充。
"目前常規(guī)的鋰電池都可實現(xiàn)快充，但電池容量會迅速衰減失效。而只有經(jīng)過特別設(shè)計的快充電池才能夠勝任電動汽車的高強度使用，才具有商業(yè)上的意義。"仝志明解釋道，快充有三種不同的實現(xiàn)形式：一是電壓不變，提高電流；二是電流不變，提升電壓；三是電壓和電流均提高。
仝志明介紹，目前微宏動力推出的快充技術(shù)重要有三種，首先是鈦酸鋰電池，以鈦酸鋰代替石墨作為負極，實現(xiàn)快充和超長壽命；其次是2013年，微宏在原有的基礎(chǔ)上把快充電池的能量密度提升了50%；而今又推出了第三代快充電池，能量密度再度提升50%。
值得注意的是，實現(xiàn)快充必須要解決充電時材料的微觀膨脹和崩塌、電解液的分解等問題，而現(xiàn)階段大部分電芯廠是通過增大電流的方式來實現(xiàn)快充的。因此在材料選擇上，一般會通過高倍率的負極材料來實現(xiàn)，比如LTO這種特殊的負極材料。
總的來說，快充就是在不斷地挑戰(zhàn)電池技術(shù)的材料和設(shè)計的物理極限，但同時也在威脅著電池的使用壽命和安全。眾所周知，快充給動力鋰電池最直接的影響就是發(fā)熱，那么快充帶來的發(fā)熱問題會不會直接導致安全事故？
"快充造成電池的不可逆容量損失，續(xù)航變少，電池以及線路溫度升高，電池系統(tǒng)壽命降低等，長期大倍功率使用快充技術(shù)，在極端的情況下很有可能導致安全事故。"蘇州金龍首席技術(shù)顧問王世強提到。
王世強進一步解釋道，目前20C的都有，比如電動航模飛機，但是受充電設(shè)備，電池PACK和車輛高壓系統(tǒng)的影響，新能源汽車能夠穩(wěn)定3C充電已經(jīng)非常不容易。（所謂的20C就是3分鐘充滿電，3C就是15分鐘充75%的電）。
專家認為，做好電池的管理系統(tǒng)也是快充技術(shù)的一部分，真正意義上的快充技術(shù)已經(jīng)匹配了解決散熱的設(shè)計。因此在電芯設(shè)計、pack設(shè)計上都很有講究，都要解決溫度均衡的問題。
而據(jù)公開資料顯示，目前歐洲的車輛設(shè)計均使用液冷和空調(diào)系統(tǒng)來解決電池的熱管理問題，國內(nèi)最近主流車廠也在迅速把原有的風冷或者自然冷卻方式升級為液冷，這也引領(lǐng)了新的技術(shù)趨勢。
"真正的快充技術(shù)就是能解決在快充時仍能保持超長循環(huán)壽命的技術(shù)。目前最好的技術(shù)能夠在十分鐘充滿的情況下保持20000次循環(huán)壽命，相比傳統(tǒng)鋰電池在慢充狀態(tài)下的壽命還長10倍。"仝志明表示。
