瑞達新能源述動力鋰電池公司如何"闖關"快充高地?

　　隨著新能源行業(yè)的快速發(fā)展，新能源汽車保有量也正呈高速上升態(tài)勢。

　　數(shù)據(jù)顯示，截至2020年年底，國內(nèi)新能源汽車保有量已達492萬輛，相比2019年新增111萬輛，同比上升29.18%，而結合歷史數(shù)據(jù)看，新能源汽車增量已持續(xù)3年跨過100萬輛上升"大關"。

　　值得注意的是，和新能源汽車保有量一起上升的，還有消費者的補能焦慮。

　　其實單看目前新能源汽車充電樁的供應，其上升速度并不慢。數(shù)據(jù)顯示，從去年四月份到今年三月，國內(nèi)公共充電樁正以月均約2.57萬臺的速度快速上升，截至2021年三月，國內(nèi)公共類充電樁已達85.1萬臺。

　　但和公共充電設備快速上升形成反差的是，過去幾年新能源汽車的補能速度并沒有很大提升，新能源汽車用戶出現(xiàn)補能焦慮在所難免，而這也引起了產(chǎn)業(yè)鏈公司的重視，并開始紛紛在新能源汽車快充領域出手。

　　目前來看，快充功能正日漸成為新能源中高端車型的標配，快充技術也正成為動力鋰電池制造商新一輪的競爭焦點，動力鋰電池快充儼然成了新能源行業(yè)的一種全新"潮流"。但事實上，動力鋰電池快充由于涉及到電池單體(電芯)、電池系統(tǒng)(Pack)、充電樁、電網(wǎng)端等多環(huán)節(jié)的整體升級和協(xié)同，其真正實現(xiàn)全面推廣或許還有很長的一段路要走。

　　當然，一旦動力鋰電池快充時代真正到來，新能源行業(yè)勢必將迎來劇變;而有遠見并做出提前布局的產(chǎn)業(yè)鏈公司也將脫穎而出。

　　電池端實現(xiàn)快充不簡單

　　動力鋰電池快充，直觀的理解就是應用更大的充電功率提升電池補能速度。由于太大的電流要求電池集流體載流能力更強(這要求電池具有更粗的母線)，和電池包輕量化的趨勢相悖，提升充電電壓就成為更可行的方法(功率=電流*電壓)。

　　從目前新能源產(chǎn)業(yè)鏈公司公布的電池快充方法看，充電電壓從400v提高到800v似乎正成為趨勢，而這也意味著參和公司要研發(fā)出和更高電壓相適應的電池包技術，同時電池系統(tǒng)/整車的高壓絕緣防護等級相應也要提高。

　　和此同時，快充技術對電池包的要求也體現(xiàn)在要"拿捏"好"兩難"的熱管理問題：

　　一方面，必須嚴格管控因充電電流大，導致熱量出現(xiàn)量加大——溫度升高——加劇電芯老化/出現(xiàn)安全隱患的負面連鎖反應。另一方面，由于電芯材料的快充能力和低溫環(huán)境"格格不入"(溫度太低時，最大允許通過的快充電流值也相應變低)，熱管理系統(tǒng)還必須"允許"把即將進行快充電池的溫度適當提高。比如，TSLA公司通過車載軟件判斷出旗下車輛正在導航前往充電站時，電池預處理方法就會啟動，對車輛電池進行預熱處理，從而實現(xiàn)更快的充電速度。

　　而從電芯層面來看，想實現(xiàn)更高功率的電池快充，就要加快鋰離子的遷移速率和反應嵌入數(shù)量，目前來看，業(yè)內(nèi)公司正通過電池材料工藝方面的創(chuàng)新進行技術突破。

　　比如在正極材料方面，研發(fā)技術有蜂巢能源采用的前驅體定向生長精準控制技術;在負極材料方面，有領湃新能源采用的圍觀打磨技術、蜂巢能源推出的表面改性技術等。

　　值得注意的是，盡管每一部分材料快充性能的提升都有助于減少電池充電時間，但最終電池整體快充能力的上限，則取決于材料快充性能的最短板。

　　另外，要注意的是，由于電池快充要求鋰離子遷移的正負極表面積盡可能大，但電極本身會受到尺寸限制(尺寸不受限制，能量密度就會降低)，因此高功率快充跟電池的高能量密度存在一定的"矛盾"關系。

　　此外，產(chǎn)業(yè)鏈公司在分頭突破材料快充性能的同時，也面對不少棘手的安全風險：除了上述"左右為難"的熱管理挑戰(zhàn)外，最為致命的就是析鋰現(xiàn)象。

　　事實上，不少業(yè)內(nèi)人士認為，動力鋰電池在快充條件下，尤其是充電末期，如何解決析鋰現(xiàn)象急劇新增的問題，是目前最具挑戰(zhàn)性的問題之一：析鋰現(xiàn)象，輕則影響電池的循環(huán)壽命(減少有活性的鋰離子數(shù)量)，重則極大新增安全隱患(容易刺穿隔膜，導致電芯內(nèi)短路)。

　　也就是說，在目前動力鋰電池快充技術條件下，動力鋰電池想狼吞虎咽"吃個半飽"相對容易(業(yè)內(nèi)通常以80%為分界線)，但想要快速"滿血復活"(充電達到100%)，面對的安全風險則會急劇新增，技術難度也直線上升。

　　不難發(fā)現(xiàn)，快充技術有關電池制造商來說挑戰(zhàn)著實不小：不僅要在電池包層面，適應更高電壓，提升熱管理系統(tǒng)性能，還要在電芯層面，不觸碰安全紅線的情況下，處理好電池能量密度和快充性能的"矛盾"。

　　目前業(yè)內(nèi)主流的判斷是，要實現(xiàn)動力鋰電池充電速度和能量密度、安全、使用壽命間關系的最終平衡，電池公司還有很長的一段路要走。

　　快充挑戰(zhàn)的背后存巨大商機

　　除了電池端要進行技術突破和創(chuàng)新外，電網(wǎng)端、快充樁的建設也會讓動力鋰電池快充的全面推廣遇到不少阻力。

　　比如隨著高功率快充樁的普及，電網(wǎng)端勢必要提高瞬間供電能力，同時也要考慮電力負載問題。比如，一個城市安裝了功率為300kW的充電樁100根，那這些快充設備同時使用時的總功率就將達到3萬kW，這對當?shù)氐碾娏€纜和負荷的要求相當高。

　　另外，大功率的快充樁想進入城市商圈、交通樞紐等還有"歷史原因"的阻力：過去很多停車場或建筑在設計時沒有考慮足夠的供電富余量，安裝大功率充電樁很可能將出現(xiàn)供電不足的問題，而變壓器增容費用很高。和此同時，由于城市的線纜多數(shù)為暗線(安裝于地下)，改建和擴容也是一筆不小的費用。以上這些，都讓快充樁的建設成為一場名副其實的"燒錢游戲"。

　　當然，反過來看，克服了重重困難，敢于搶先布局快充樁的車企，在未來新能源汽車市場中也將具有更強的競爭優(yōu)勢。像小鵬汽車快充站，因為是專屬超充站，小鵬汽車車主甚至不用掃碼，系統(tǒng)就可以通過車牌識別，直接進行車輛充電。同時，由于品牌匹配的充電樁能夠供應更穩(wěn)定的充電功率，充電速度也將更快。TSLA250KW的V3超充站，目前可實現(xiàn)充電10分鐘旗下車輛續(xù)航就能超過200KM，堪比燃油車加油的體驗。

　　和此同時，敢于在快充領域迎難而上的動力鋰電池公司也將共享快充帶來的巨大商機。

　　"快充技術的全面普及，將有助于新能源汽車在補能速度上趕超傳統(tǒng)燃油車。同時，新能源汽車或許就不要背負那么多又大又重的電池，其成本也將相對下降，新能源汽車的普及勢必將進一步加速。"業(yè)內(nèi)人士指出，未來具有高性能快充電池技術的動力鋰電池公司勢必會更受到消費者的信賴，疊加新能源汽車市場"蛋糕"總體變大的背景，其電池裝機量無疑將進一步攀升。

　　事實上，不少動力鋰電池公司已經(jīng)洞察到了這點：

　　四月三十日，億緯鋰能公布通告稱，公司和StoreDot簽訂了《電動汽車戰(zhàn)略合作框架協(xié)議》，希望就電動汽車電池進行合作，以測試和制造極快充電電池產(chǎn)品。據(jù)悉，StoreDot是一家成立于2012年的以色列公司，擁有高效的電池充電解決方法，在快速充電電池技術領域處于領先地位。

　　同時，包括CATL、蜂巢能源、領湃新能源等均在加碼動力鋰電池快充領域并取得了相應的進展。如蜂巢能源四月十九日公布的其第二代4C快充方法:電芯容量165Ah，能量密度大于260Wh/kg，快充10分鐘可實現(xiàn)20-80%SOC，預計2023年Q2量產(chǎn);而CATL則更進一步，快充電池已落地，可實現(xiàn)15分鐘充滿80%SOC。

　　此外，不少機構也在用資金"押注"快充技術領先的動力鋰電池公司。

　　五月六日，孚能科技獲得了美國先進電池聯(lián)盟410萬美元(約2665萬元人民幣)的技術開發(fā)合約資金支持。據(jù)悉，該資金將用于電動汽車的低成本快充電池技術項目。

　　目前來看，快充趨勢不可阻擋是業(yè)內(nèi)的共識。歐陽明高的判斷是：從全產(chǎn)業(yè)鏈角度觀察，重要高壓零部件將在2021年年底基本實現(xiàn)量產(chǎn)。未來隨著動力鋰電池公司快充技術的成熟，快充配套車型的量產(chǎn)也將逐漸臨近。屆時，新能源行業(yè)勢必將迎來劇變。

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