出品|虎嗅科技組
作者|包校千
編輯|廖影
題圖|甯德時代
" 充電 10 分鍾,續航 400 公裏。" 多年不開線下發布會的甯德時代,在 8 月 16 日召開的首個線下發布會,投擲了一枚 " 王炸 " ——超充電池。
爲了這個 " 王炸 ",從 2023 年世界動力電池大會,再到第 13 屆中國汽車論壇,甯德時代首席科學家吳凱劇透了不止一次,甚至提前官宣主機廠的某款車型已具備了超充能力,足見對新産品的重視。
而這場 " 像超充一樣快的發布會 ",掐頭去尾隻有半小時。雖然短促,卻被賦予了劃時代的意義。一旦超充體系建立起來,充電像加油一樣的時候," 再去回顧新能源建設的發展史,你會發現超充時代,從今天開始全面到來。" 甯德時代國内乘用車事業部 CTO 高煥表示。
按照甯德時代的時間表,全新的超充電池将在今年年底量産,預計明年一季度投入終端市場。不過,要讓超充電池不再是高端電動車的選配,而成爲普惠千家萬戶的标配,後續的降本和配套如何解決,甯德時代心裏或許已經有了答案。
超充時代,真的來臨了嗎?
充電 10 分鍾,續航 400 公裏
充電 10 分鍾,一次性續航 400 公裏,這相當于從北京到濟南,從上海到合肥,從甯德到金華,從重慶到貴陽的距離。
正因此,全新的超充電池被命名爲 " 神行 "。這款全球首款基于磷酸鐵锂的 4C 超充電池,在續航和補電均實現了突破。用甯德時代國内乘用車事業部 CTO 高煥的話說,這是一次 " 續航與補能的雙向奔赴 "。
和三元锂相比,低溫性能不佳是磷酸鐵锂材料的天然缺陷之一。特别是冬季 " 掉電 " 的現象,被北方用戶诟病。而本次發布的超充電池,亮點之一便是突破了低溫環境對快充的限制。即使在零下 10 攝氏度的低溫環境下,也可以在 30 分鍾内以全功率充電至 80%。
基于甯德時代 CTP3.0 技術的高集成性、高成組效率,神行超充電池突破了磷酸鐵锂的續航上限,續航裏程提高至 700 公裏以上,并且在低溫虧電狀态下零百加速也不衰減。
神行超充電池
要讓超充電池在性能上得到大幅度升級,就要向每一個锂離子、每一次傳導要速度。而電池快充能力主要取決于電芯負極快速嵌锂能力、電解液導電率以及電池系統的熱管理等多方面能力。
據吳凱介紹,爲實現電池快充,一方面需要電芯層面的性能提升。甯德時代的方法是正極構建高速锂離子傳輸和超電子網改善溫升,提升電芯負極的充電能力、液相锂離子傳輸速率、隔膜内锂離子傳輸速率;降低電芯 SEI 膜阻抗。
另一方面,則需要在電芯成組結構上有所創新。這次甯德時代的麒麟電池的結構設計,将電芯的換熱面積擴大了四倍,控溫時間縮短一半,有效阻隔電芯内的異常熱量傳導,對于快充非常友好。
這些方式,在本次發布會上都有體現。比如超電子網正極技術、二代快離子環石墨負極技術、超高導高動力學電解液、多梯度分層極片設計等多維手段,讓神行超充電池實現了 4C 超充,即 15 分鍾将電量充滿。
不過提到超充,安全是無法規避的話題。此前發生在充電站的一些自燃事故,讓很多人對快充的安全問題心有餘悸。更何況充電速度越快,電池的安全風險就越高。這也是爲什麽,甯德時代一再強調,安全性是超充的重要前提。
在發布會現場,高煥用了較大篇幅來介紹超充電池是如何保證安全的。概括來說,一是改良電解液基因,進一步減少固液界面的反應産熱;同時配備高安全的塗層隔膜,更少的産熱,更強的耐熱。
甯德時代國内乘用車事業部 CTO 高煥
除了這兩道保險,團隊在電池管理層面,通過智能算法,對電芯内部全局溫場進行實時準确的計算和管控。關注電芯超充性能的同時,最大程度保證電池使用的安全。
高煥表示,在超充電池的開發過程中,團隊做了 400 多項的驗證,目前在安全标準方面已達到 PPB 級别(十億分之一的故障率)。通過故障檢測系統對超充電池的實時預警,可以保證 " 再微小的異常都無所畏懼 "。
神行超充電池已投入生産,搭載神行超充電池的電動車也将在明年一季度上市。爲了實現年底大規模供應的目前,甯德時代燈塔工廠、零碳工廠都将加足馬力。
超充元年,應用在即
在電動汽車領域,超充曾是特斯拉的獨門技藝。而在國内,小鵬 " 充電 5 分鍾,續航 200 公裏 " 的 800V 超快充平台,曾代表了行業最高水平。去年 9 月上市的小鵬 G9,成爲了國内第一款超快充的量産車型。
然而,這項紀錄很快被對手超越。
今年 4 月的上海車展上,理想宣布其首款純電車型 MEGA 搭載的是甯德時代 4C 麒麟電池,并将推出 800V 超充的解決方案,實現充電 10 分鍾,續航 400 公裏。
在 7 月底的機構調研中,在介紹 4C 快充的進展情況以及對公司明年的出貨占比預估時,甯德時代稱,公司與理想汽車合作搭載的 4C 快充麒麟電池進展順利。
去年 6 月,甯德時代推出了具備 4C 快充和 1000 公裏長續航的麒麟電池。相比前兩代 CTP 技術,麒麟電池完全取消模組形态設計,并通過冷卻結構上的優化,使得電池安全性、壽命、快充性能以及能量密度進一步提升。
甯德時代極限制造産線
截至目前,國内實現麒麟電池裝車的車型有三款:極氪 001 和極氪 009,以及 6 月中旬發布的哪吒 S。不過,以三元材料爲主的麒麟電池成本并不低,很難把價格做到普惠級。但本次發布會上,甯德時代拍胸脯地喊出,要讓超快充和長續航不再成爲高端車型的專供,而是普惠廣大消費者。
之所以要走向 C 端,和當前新能源汽車在用戶側發生的兩個明顯變化有關:
一是用戶群體的變化,從最初的先鋒用戶轉向了大衆用戶。2022 年,我國的新能源汽車滲透率首次超過 16%,達到了 25%。按照美國學者埃弗雷特 · 羅傑斯(E.M.Rogers)的創新擴散理論,滲透率在 16% 以下是先鋒用戶主導,滲透率超過 16% 就開始邁向大衆用戶。
二是用戶需求的變化。随着電池能量密度不斷突破,電動汽車的續航問題已基本解決,快速補能成爲消費者當下更加關心的問題。
中國電動汽車充電基礎設施促進聯盟聯合能鏈智電發布的《2022 中國電動汽車用戶充電行爲白皮書》顯示,大部分用戶對于充電時間較爲敏感,96% 的用戶會選擇充電效率高的快充樁,新能源汽車用戶對于快充的需求還會進一步提高。
眼下,國内動力電池廠商都在推進動力電池充放電倍率從 1-2C 向 4C 發展。除了甯德時代之外,中創新航、蜂巢能源、億緯锂能等已經推出快充電池解決方案。中信證券認爲,快充功能正日漸成爲新能源汽車的标配,這項技術正成爲動力電池制造商新一輪的競争焦點。
去年 9 月,欣旺達就推出了閃充電池的 1.0 版本,充電 5 分鍾可支持 200 公裏續航。今年 4 月,欣旺達發布升級後的閃充電池 2.0 版本,可實現充電 5 分鍾續航 250 公裏,同時擁有 1000 公裏的整車續航能力。
除了電池廠商在較量,4C 快充也成爲電動汽車的下一個必争之地。目前理想、小鵬、比亞迪等衆多廠商已在該領域有一定成果并進行了一定的應用。行業人士預測,随着甯德時代麒麟電池 4C 超充技術的推廣應用,電動汽車市場或将迎來超充元年。
需要注意的是,甯德本次發布的快充電池,材料成本比普通的磷酸鐵锂電池更高,勢必會導緻超充電池電芯整體材料成本的上浮。有産業研究報告顯示,超快充電池規模化之後,成本仍然會上升 5%。不過,甯德時代的目标是,超充電池最終的成本實現與普通磷酸鐵锂電池持平。
甯德時代總部,首個甯樁超充站落地
除此之外,超快充網絡的基建尚未起步,外界普遍認爲 800V 高電壓平台和超快充會推高車型落地成本。當然另一派的觀點認爲,相較于換電模式,超快充模式下的建設和運營成本更低,不需要儲備電池,也不需要花費太多的人力成本去更換和維護電池,能極大地減輕車企的資金負擔。如果能将充電效率做到像燃油車加油般的體驗一緻,用戶自然會選擇超級快充。
虎嗅獲悉,光儲充檢智能電站服務商上海快蔔将在今年年底,聯合甯德時代部署一百座超充站,首批超充站将在一二線城市率先落地。
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