
CATL, BYD compete in fast charging, power batteries will enter the 6C era

寧德時代和比亞迪計劃推出充電倍率達到 6C 的動力電池,進入 6C 時代。此外,中創新航也將在 2023 年底量產支持 6C 充電倍率的電池。動力電池行業正面臨技術瓶頸,固態電池尚未能量產。
電動汽車的充電速度正在卷向一個新的高度——6C 倍率。
據 36 氪瞭解,寧德時代計劃在下半年推出充電倍率達到 6C 的動力電池,為麒麟電池的二代產品。理想、極氪汽車等公司都已經與寧德時代就麒麟二代產品進行了技術交流,但尚未決定是否今年推出搭載相應技術的產品。
與此同時,三年未發佈電池新品的比亞迪也在醖釀推出快充電池產品。有接近比亞迪的人士告訴 36 氪,比亞迪二代刀片電池或將在下半年推出,“同時,比亞迪的 6C 電池也在研發中。”
至於如何實現 6C,併兼顧更高的能量密度,有行業人士分析稱,“不排除採用鐵鋰 + 三元的混合材料體系,這是行業中一個新的方向。”
除了這兩家頭部企業以外,中創新航 2023 年末就曾表示,公司將在 24 年四季度量產支持 6C 充電倍率的 46 系大圓柱電池,同時充電 10 分鐘補能 80% 的 5C 電池也將在 2024 年量產裝車。
電池行業的 “C” 指的是充電倍率,理論上來講,動力電池支持 “幾 C” 的充電倍率,就可以在幾分之一個小時內將電池充滿。但在實際充電過程中,一般以峯值倍率為標準,即充電過程中,最峯值的倍率能達到 “幾 C”,便可稱為 “幾 C 超充”。
理想 MEGA 與全新極氪 001 分別搭載了寧德時代的 5C 麒麟電池和 5C 神行電池,充電峯值倍率均能達到 5C,基本可以實現在 12 分鐘內將電池從 10% 充到 80%。
如今,動力電池行業的技術瓶頸已經出現,傳統液態電池已經接近理論上的能量密度天花板,而支持更高更高能量密度材料應用的固態電池,遲遲無法量產。純電動汽車需要更為實用性的技術來推動終端市場銷量,快充就成為了近乎唯一的選擇。
所有車企和電池企業,都在卷 “讓充電像加油一樣快”。從 2022 年的 3C 上車,到 2023 年的 4C、5C 的推出,如今,電動汽車正在挺進 6C 時代。
如何做到 6C
向 6C 快充挺進,需要強大的技術實力。不僅要在電芯材料層級開始改善,還要在電池系統層面進行升級。
首先,在材料端,快充電池不僅要搭配快充石墨、適用於快充的電解液、隔膜等材料,還可以將基礎的磷酸鐵鋰材料和三元材料進行 “混搭” 使用,均衡性能。
有電池行業人士對 36 氪分析,比如寧德時代的快充電池基本都在三元的基礎上摻雜了 5% 比例不到的鐵鋰材料,理想 MEGA 和小米 SU7 的麒麟電池都是如此,這可以改善部分安全性和低温倍率性能。
三元材料和磷酸鐵鋰材料的混合使用可以在某種程度上兼具二者的部分優點,讓追求快充的同時,電池性能更加全面。
其次,充電倍率越高,電池產熱越多,因此快充電池需要更強大的冷卻系統來抑制温度,保證安全性。
寧德時代的麒麟電池架構,核心便是大面積水冷技術,不同於平鋪在電芯底部的液冷系統,麒麟架構是將液冷板置於電芯之間,這樣更大面積的散熱保證了電池包的性能。
同時,麒麟結構的液冷板做成彈性設計,可以緩解電池在充放電過程中的膨脹與收縮的問題。麒麟結構讓電池包的散熱面積的話增加了 5 倍,最大散熱功率達到了 16kW,這才保證了高倍率充電情境下的電池冷卻效果。
比亞迪在電池系統散熱能力上的研發也正顯露出來。比亞迪最值得稱道的電池冷卻技術是使用冷媒直冷直熱。
前不久比亞迪發佈第五代 DM 系統時,配套的新一代插混刀片電池在直冷系統已經有了明顯改進。
在上一代插混刀片電池中,比亞迪使用的是 T 字型冷板設計,在電池包覆蓋上並不全面,而新一代則採用了 S 型冷板設計,散熱面積更大,均温性更好。
目前比亞迪的車型並不具備 4C 以上倍率的快充,但技術儲備已經充足,比亞迪的風格是官宣即量產,沒有技術期貨。當其宣佈 4C 乃至 6C 電池量產時,其冷媒技術或許將成為關鍵的一環。
以寧德時代和比亞迪為首的動力電池企業們都在備戰 6C 快充,但當下的困境或許是,支持超快充的補能設施還是缺位狀態。
有超充車,缺超充樁
自 2022 年小鵬 G9 將 800V 平台上車後,中國的電動汽車產業就捲起了充電速度的熱潮,小鵬 X9,理想 MEGA,極氪 001、007,小米 SU7 等新款車型基本都將快充作為必需的配置供消費者選擇。
在車端的宣傳口徑上,這些車都開始支持 4C 乃至 5C 的快充,但實際體驗還需要充電樁的配合才能做到。
市面上目前存在慢充,快充和超充三種充電樁,電動汽車行業對 “超充” 並沒有統一的定義,行業通常將功率 120kW 以上充電樁稱之為 “超充樁”。
然而,如果將超充上升到 4C 乃至 5C 的充電倍率,充電功率則要達到 360kW 以上,4C 超充樁的最大充電功率為 480kW,最大充電電流為 615A。此時充電樁的數量就會變得稀有且珍貴,尤其是能支持 5C 倍率的充電樁,更為罕見。
理想 MEGA 是目前市面上少有的支持 5C 充電的車型之一,這一車型十分具有代表性,理想 CEO 李想曾在微博上表示,理想 5C 超充樁單樁峯值充電功率為 520kW,平均充電功率 400kW 以上。
用户想享受到如此快捷的充電體驗,就需要支持 5C 倍率的充電樁。以新能源車重鎮深圳為例,在理想 APP 上顯示,全市範圍內,支持 480kW,也就是 5C 倍率的理想超充站的僅有三家,5C 充電樁合計僅有 3 根。
如果將理想汽車支持的所有第三方充電站放進去,深圳也只有 15 個超充站有支持 480kW 充電功率的站點。
這也意味着,即便用户購買了支持 4C、5C 充電倍率的車型,由於當下超充樁數量的稀少,也很難有相應的體驗。
車企和產業鏈企業在努力解決這些問題,例如華為正在推動 2024 年部署超過 10 萬個全液冷超快充電樁,最大輸出功率 600kW,最大電流 600A;蔚來、極氪等企業也都在積極推進超充樁的建設。
但建設支持 4C、5C 乃至 6C 的超充樁,又會涉及到電網容量的問題,如果配儲則會導致成本抬升,單靠幾家企業似乎難以解決。所以,充電樁仍是制約超充應用的關鍵因素之一。
單純的去卷充電倍率,將車端的充電速度提升,而在樁端則沒有合理的配套,“讓充電像加油一樣快” 也只是一句空話。
在當下支持 5C 倍率的車型尚不能有太多充電樁可以選擇時,6C 的在實際應用中似乎並沒有太大吸引力。
但技術趨勢已經出現,寧德時代的神行電池在多個純電車型上量產後,比亞迪在高端純電市場的突破顯然壓力更大,因此三年未換代的刀片電池也將矛頭指向快充,電池企業自然沒人想要落後。
本文作者:韓永昌,編輯:李勤 楊軒;來源:36 氪汽車;原文標題《寧德時代、比亞迪競賽超充,動力電池將進入 6C 時代》。
