相较于400V充电电压,800V高压系统可提升充电功率,实现“充电十分钟,续航四百公里”。同时,相较高电流模式,高电压模式具有高效充电区间更大、充电功率天花板较高、技术难度更低等优势,成为现阶段超快充的主流路线。
事实上,超快充是一个“牵一发而动全身”的大工程,仅靠车企的单点突破并不现实,更需要整个技术集群的集体支撑,电池技术的升级更是关键一环。
超快充对动力电池提出了哪些要求?面对超快充车型加速普及的新趋势,动力电池行业又该如何接住这“泼天流量”?这些都是本文试图回答的问题。
混战超快充2019年,保时捷Taycan在全球首次推出800V高电压电气架构,搭载800V直流快充系统并支持350kW大功率快充。随后,高压快充路线技术路线迅速得到车企青睐。
如今,从保时捷、现代、起亚等国际汽车巨头,到理想、小米、极氪、小鹏、智己、极狐、星途等国内汽车品牌,都发布了支持超快充的车型,意图在超快充技术领域领域抢滩登陆。
然而,要想实现“一秒一公里”的极致充电体验,电池-车-桩-网端上的每一个零部件都需要进化。高倍率超快充电池,是其中绕不过去的必选项。
兴业证券发布的研报《新能源汽车高压快充行业研究:下一个放量的电动智能新趋势》显示,新能源汽车充电有效功率为充电端功率和电池端充电功率中的较小值。
简而言之,除了通过搭载800V平台提升整车的充电端功率,动力电池也必须匹配起来,才能提升新能源汽车充电有效功率。可以说,超快充不仅拼车、拼充电桩,更拼电池。
具体来看,电池的充放电倍率以C作为单位,超快充电池的充电速率通常大于4C,可在充电15分钟后实现电池剩余电量达到80%,这就要求电池能够在短时间内承受大功率,具备快速吸收电能的能力(高功率密度)。
但硬币的另一面是,高功率密度对电池的稳定性、安全性、耐久性等都提出了新挑战。
在接受媒体采访时,欣旺达动力电芯产品总经理何轩博士表示,高倍率电池在充放电过程中会带来更加严重的产热效应,需要电池具备更好的热稳定性,防止热失控;同时,高倍率电池对电池耐久性的挑战也很大,需要对电池关键部位进行优化,减缓电池容量衰减等。
天风证券在一份研报中也表示,充电倍率的提升,依赖于包括电芯材料、电芯内部结构、模组设计方案、电池包设计方案CTP,以及电池管理系统 BMS等相关技术的不断突破。目前,主流动力电池包已能支持2C充电倍率,往上提升类似木桶效应,需持续突破技术短板。