“生死时速”,谈6C快充带来的极限挑战

文摘   科技   2024-08-16 12:01   北京  

8月14日,吉利汽车旗下高端电动车品牌极氪发布了新款电池“第二代金砖电池”,并宣称该电池拥有地表最快充电速度。极氪表示,如果结合公司超快速充电站,新电池只需要10.5分钟就能从10%~80%,比第一代产品快了4.5分钟,最高充电速度达到5.5C,即使在零下10度的低温环境下,30分钟内也能达到相同的充电性能。

金砖电池有啥绝活?

金砖电池电池包75度电,续航支持688Km,电池包能量密度不足130KWh,电芯尺寸为511*16*120mm,叠片设计,串并联结构是196s1p,分成2列横向布置,下面是一体化的液冷托盘,上面是云母片,也就是所谓的紧凑三明治结构,体积利用率自称可以到83.7%。

那磷酸铁锂的快充怎么实现,需要做哪些材料改进呢?

正极:提高铁锂压实、纳米结构和梯度结构的调控来提升化学活性及结构稳定性、优化碳包覆来实现高电导低阻抗

负极:采用小颗粒以及软硬碳包覆的负极材料来提高嵌锂能力

电解液:电导率高、浓度高、粘度低的电解液来减少电池极化以及降低内阻,增大锂离子迁移速度

隔膜:气孔率较大而厚度较薄的隔膜来减小锂离子传递的距离以及提高锂离子通过的速度

结构件:采用复合端子、减少转接片等极简设计方案、低温焊接等方式来降低阻抗、提高耐热性能来提高安全性

下半年即将进入6C时代

两个月前就有传闻,宁德时代以及比亚迪即将在下半年推出快充6C的动力电池,分别是麒麟电池第二代、刀片电池第二代,目前Volta-plus了解到宁德时代麒麟第二代6C仍然为三元产品,而比亚迪刀片第二代6C预计将采用磷酸铁锂+三元混合材料体系。

4C方面目前已经实现量产的仅为宁德时代神行电池以及麒麟电池,领先同行至少半年~1年左右,下半年如能顺利推出并量产麒麟二代,预计将持续占领快充车型高份额。而比亚迪直接从1.6C大步跨度到6C,优先装在比亚迪车型,而一直缺失快充性能的比亚迪也将通过二代刀片迅速进入快充市场,相应的也会带动弗迪电池6C迅速起量。

那二梯队有何布局呢?

欣旺达:全新闪充电池3.0三元欣星耀电池及磷酸铁锂欣星驰电池均能达到峰值6C快充性能,10分钟SOC10%~80%,预计26年量产。Volta-plusVolta plus了解到欣旺达目前正在研发的5C LFP快充产品容量143Ah,能量密度185Wh/Kg,计划在今年末在理想L6车上率先量产装车,6C预计有可能仍然主推理想客户。

亿纬锂能:发布高比能6min快充电池采用高镍三元及硅负极体系兼顾高比能及快充,能量密度可达到340Wh/kg以上,6min SOC20%~80%(大概6C) 快充性能下可支持1500周SOH80%循环, 也就是具有超快充+高比能+长寿命+高安全等特性,解决用户的核心痛点。并且在25年快充性能提高到5min SOC10%~80%(大概8C),能量密度360Wh/Kg,保持1500周循环,28年能量密度持续提高到400Wh/kg。

中创新航:顶流超充电池高镍三元体系4695大圆柱利用U型顶流技术,降低内阻,快充做到6C。Volta plus了解到目前这款产品除了新能源汽车以外,也在推进飞行器市场应用。此外还布局方形顶流电池,三元高压体系及磷酸铁锂均达到5C,10min续航500Km,三元电芯尺寸为常见的194mm尺寸,铁锂为300mm短刀尺寸。

瑞浦能源:问顶超充系统10min充电500Km(SOC10%~80%),4~6C超级快充,三元系统能量密度190Wh/Kg,铁锂系统能量密度150Wh/Kg,最大功率LFP 600KW,NCM 1000KW,高安全性55摄氏度热失控无蔓延。

总结

去年末开始量产4C才刚半年多,全体即将迈入6C 时代,如此之快的产品技术迭代必然会带来不少的挑战:

第一、消费者是否买单?4C到6C的跨度从时间上看仅体现在3分钟左右,并且因超快充充电桩普及率不高,消费者真正能实现6C快充场景并不多,随之带来的6C议价能力并不强,整车价格不变情况下消费者才愿意考虑同价选高配。

第二、快充6C性能是否会带来安全性、能量密度、寿命等其他性能的部分缺失?4C量产时间不久,尚未得到市场对其成熟度和可靠性的验证,直接大步跨进6C时代,前提需要保证绝对的安全性。安全性永远是动力电池的首要性能,降低安全性而提高的快充以及低价永远得不偿失。

第三、核心仍然是能否量产落地并实现大规模供应,真正应用到量产车型以及消费者使用场景时也需要真正实现6C的性能,而不能打折扣。

第四、超级快充充电桩以及电网的配合投入,250KW快充桩普及率至少要40%~50%以上,未来才有可能真正成为“6C时代”。

纯电汽车未来标配快充已然成为了一种技术趋势,但4C和6C谁会成为主流仍然需要时间的验证,让我们拭目以待!




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