專題
[摘要]過去幾年，用戶和車企都會更加關(guān)注產(chǎn)品續(xù)航里程，但時至今日純電動車600公里續(xù)航已成為標配。接下來用戶和車企開始更加關(guān)注充電速度，補能速度的提升必將會成為整個新能源車行業(yè)接下來很重要的方向。未來超充樁有望成為主流，慢充樁可能會慢慢退出市場。
今年是我國新能源汽車發(fā)展的關(guān)鍵年份。從電池端來看，目前動力電池已經(jīng)基本上解決了安全及性能問題，且在續(xù)航上已普遍突破600公里，甚至部分已突破1000公里。如寧德時代已完成交付的裝車極氪的千里續(xù)航套裝麒麟電池、巨灣技研發(fā)布的全新自研續(xù)航1000公里的鳳凰電池；國軒高科發(fā)布的續(xù)航1000公里的基于磷酸錳鐵鋰體系的啟晨電池等。
這些電池技術(shù)的出現(xiàn)，為解決用戶里程焦慮提供了有利條件，然而解決里程焦慮單靠增加電池容量顯然是行不通的。馬斯克曾表示，單純增加續(xù)航意味著需要攜帶更重的電池，會讓車輛的加速性、操控性、效率變得更差。也有業(yè)內(nèi)人士表示，隨著電池容量增加，電池重量和體積也會增加，導(dǎo)致車輛的能耗增加，里程邊際效應(yīng)降低，同時充電時間也會變長。
而折中的辦法是，在增加電池容量的同時，通過快充技術(shù)縮短充電時間，從而有效化解消費者的補能焦慮，已成為當(dāng)前提升電動化滲透率的關(guān)鍵。當(dāng)前包括寧德時代、中創(chuàng)新航、蜂巢能源、億緯鋰能、巨灣技研、欣旺達、孚能科技等主流電池企業(yè)，紛紛推出各自的快充電池解決方案。車企方面，包括特斯拉、小鵬、蔚來、理想等也相繼推出超級快充方案。
然而，快充作為高度復(fù)雜的系統(tǒng)性工程，除了電池端發(fā)力，仍然需要電池、車企、充電樁等多方全面配合。需要車企及三電企業(yè)對電芯及系統(tǒng)、各高壓零部件的絕緣、耐壓等級、銅排的載流、耐高溫能力設(shè)計等進行系統(tǒng)性升級。據(jù)不完全統(tǒng)計，目前只有3%左右的新能源車具備超充功能，且車價都在25萬元以上，這在某種程度上阻礙著超充的規(guī)模化普及。
主流電池企業(yè)紛紛入局
8月16日，全球鋰電龍頭寧德時代正式發(fā)布神行4C超充電池。相關(guān)信息透露，該款電池能夠做到充電10分鐘，續(xù)航400公里，并且擁有700公里超長續(xù)航能力，同時能夠?qū)崿F(xiàn)全溫域快充。值得注意的是，該款電池也是全球首款采用磷酸鐵鋰材料并可實現(xiàn)大規(guī)模量產(chǎn)的超充電池。在-10℃低溫下30分鐘充電80%，且低溫虧電條件下零百加速性能不衰減。
通常C是指電池充放電的能力倍率，1C表示電池能夠在1小時充滿電。而4C則表示電池能夠在1/4小時內(nèi)，即15分鐘內(nèi)充滿電。在寧德時代神行超充電池發(fā)布之前，4C快充電池主要集中在三元電池領(lǐng)域，且普遍存在著價格昂貴的問題。截至目前，國內(nèi)實現(xiàn)4C充電的新能源車型僅有小鵬G9等少數(shù)幾款，均采用了三元電池，且售價普遍在40萬元以上。
而寧德時代的這款磷酸鐵鋰4C超充電池則有效解決了成本問題。畢竟磷酸鐵鋰和三元電池作為鋰電池的兩大主流技術(shù)路線，前者較后者成本優(yōu)勢明顯。根據(jù)規(guī)劃，神行超充電池將在今年年底實現(xiàn)量產(chǎn)，明年首季度搭載神行超充電池的車型將正式上市。神行超充電池的出現(xiàn)在業(yè)內(nèi)引起巨大反響，截至目前多家新能源車企明確表示將推出神行超充電池車型。
就在神行超充電池發(fā)布當(dāng)日，由長安汽車、華為、寧德時代三方聯(lián)合打造的阿維塔宣布將成為首批搭載該款電池的新能源汽車品牌；10月7日，寧德時代與合眾旗下哪吒汽車簽署戰(zhàn)略合作協(xié)議，表示將向其供應(yīng)神行超充電池；10月16日，奇瑞集團與寧德時代共同宣布神行超充電池落地奇瑞星途星紀元，星紀元系列產(chǎn)品覆蓋轎車、SUV、MPV等多種車型。
寧德時代稱，神行超充電池及時響應(yīng)了用戶對于超快充、長續(xù)航、全溫域閃充和高安全電池產(chǎn)品的需求，以超電子網(wǎng)正極、二代快離子環(huán)、超高導(dǎo)電解液等創(chuàng)新技術(shù)，實現(xiàn)了充電10分鐘，續(xù)航400公里的超快充電速度。未來公司還將攜手奇瑞將神行超充電池車型同步推廣至海外，開拓歐洲、中東、東盟、北美等市場，并表示該款電池有望在歐洲快速落地。
而在寧德時代之前，包括欣旺達、巨灣技研等早已宣布推出超充電池。早在2021年巨灣技研就正式發(fā)布自主研發(fā)的XFC極速充電動力電池，最大充電功率為480kW，從0%-80%充電時間最快7.5分鐘，增加超400公里續(xù)航。且XFC極速充電動力電池具備超2000次循環(huán)的電池壽命，可實現(xiàn)電池包熱失控后48小時內(nèi)不起火，在安全性方面的表現(xiàn)非常優(yōu)異。
今年6月，巨灣技研再重磅推出鳳凰電池。消息透露，鳳凰電池是基于XFC電池的創(chuàng)新電芯量產(chǎn)產(chǎn)品，在三維立體熱管理、電管理技術(shù)的加持下，讓鳳凰電池實現(xiàn)全氣候條件下的0-80%極速充電僅需6分鐘（8C），并確保整車在全氣候條件下續(xù)航里程不打折扣。該電池續(xù)航里程可達到1000公里，同時在安全性、使用壽命及成本等方面也具有領(lǐng)先的綜合優(yōu)勢。
值得關(guān)注的是，鳳凰電池搭載了創(chuàng)新的高集成化固態(tài)開關(guān)矩陣及智能化控制系統(tǒng)，可實現(xiàn)電池電壓自由升降，在300-1000伏整車電壓平臺范圍內(nèi)均可實現(xiàn)XFC極速充電。例如對于常見的400伏電氣架構(gòu)，鳳凰電池可在不改變整車原有架構(gòu)的情況下，自動實現(xiàn)整車800伏的XFC極速充電和400伏日常運營，從而破除電壓平臺對極速充電技術(shù)應(yīng)用的束縛。
此外在去年9月，欣旺達就推出了閃充電池的1.0版本，實現(xiàn)充電5分鐘即可支持200公里的續(xù)航。今年4月，欣旺達再發(fā)布升級后的閃充電池2.0版本，可實現(xiàn)充電5分鐘續(xù)航250公里，即10分鐘可從20%充至80%，同時擁有1000公里的整車續(xù)航能力。據(jù)悉欣旺達已與威睿電動車簽署超充項目合作合同，雙方將強強聯(lián)合在超快充電池方面展開深入合作。
在電池企業(yè)的牽頭下，“讓充電像加油一樣”這句口號正在新能源領(lǐng)域快速落地。據(jù)巨灣技研方面預(yù)測，超快充平臺在新能源車上的滲透率預(yù)計會在2025年達到16%，并在2030年達到68%左右。巨灣技研有限公司總裁裴鋒表示，巨灣技研正與業(yè)界共同發(fā)起廣州超充之都的規(guī)劃和建設(shè)。首先目標是2025年要建成1000座超充站，充分滿足廣州市民的需求。
搭配800V高壓平臺成標配
業(yè)界普遍認為，500Ah是車規(guī)級線束接插件的極限，更高電流的話電氣系統(tǒng)設(shè)計復(fù)雜度將大幅增加，這意味著400V系統(tǒng)下200kW左右的充電功率會成為很多車輛設(shè)計的極限。而800V高壓充電系統(tǒng)可以將極限突破到400kW，這種情況下搭載100kWh電池包的長續(xù)航車輛電池從20%-80%充電僅需9分鐘，基本等于傳統(tǒng)燃油車加油時間，從而消除充電時間焦慮。
正因如此，800V高壓平臺幾乎已成為近年來各大新能源車企押注的網(wǎng)紅技術(shù)，不少新推出的車型宣稱支持800V高壓快充能力。有資料顯示，自2019年保時捷打響800V高壓快充口號以來，已有特斯拉、小鵬、蔚來、理想、北汽極狐、阿維塔、比亞迪等多家國內(nèi)主流車企計劃推出800V高壓平臺及搭載車型，今年也有望成為800V高壓快充車型的放量元年。
今年以來，已有多家主流車企不約而同推出800V高壓快充車型。在今年6月理想召開的首屆理想家庭科技日活動上，理想宣布通過自研800V高壓純電平臺和5C電池，可以實現(xiàn)充電9分30秒，續(xù)航400公里的目標。為此理想與寧德時代還簽署了《全面戰(zhàn)略協(xié)議》，根據(jù)協(xié)議內(nèi)容，理想首款純電車型將成為全球首款搭載寧德時代4C麒麟快充電池的車型。
同樣今年6月上市的小鵬G6，基于小鵬800V高壓SiC平臺打造，能實現(xiàn)充電5分鐘續(xù)航增加200公里；7月奔馳與比亞迪合作的騰勢N7上市，搭載比亞迪雙槍快充技術(shù)，可實現(xiàn)充電15分鐘續(xù)航350公里。而在去年8月，搭載800V高壓SiC平臺的超快充車型小鵬G9實現(xiàn)上市，宣稱能夠?qū)崿F(xiàn)充電5分鐘，續(xù)航增加200公里，充電80%僅需不到15分鐘。
此外還有多家車企公布了800V高壓平臺以及計劃發(fā)布的超快充車型。長城汽車表示，長城機甲龍將搭載115kWh的大禹電池組，CLTC工況下最大續(xù)航里程802公里。此外新車還可使用800V/480公里快充，充電10分鐘續(xù)航401公里，15分鐘續(xù)航545公里。吉利發(fā)布的威睿超級快充技術(shù)將搭載到新款極氪001，可實現(xiàn)充電5分鐘行駛300公里的補能效率。
小米汽車雖然還沒有亮相，但已有消息透露，小米汽車會搭載寧德時代基于800V平臺的4C磷酸鐵鋰電池。對此外界猜測稱，可能是近日寧德時代發(fā)布的神行超充電池。另外現(xiàn)代汽車發(fā)布的E-GMP平臺，也標配800V系統(tǒng)，同時配套800V超高速充電基礎(chǔ)設(shè)施；奔馳推出的全新模塊化MMA純電平臺，同樣支持800V快充系統(tǒng)、SIC功率電子器件等多項技術(shù)。
值得注意的是，除了能提高補能效率，高壓快充還能夠降低整車成本。理想汽車CEO李想曾表示，當(dāng)我們使用碳化硅配合800V高壓平臺，再配合比較好的風(fēng)阻系數(shù)，電池成本可以大幅下降，效率會顯著提升。把這些東西做好后，相比今天主流的400V平臺，在相同尺寸和驅(qū)動形式下，大概每輛車可以降低3至4萬元零部件成本，做到跟增程相同的價格。
超充網(wǎng)絡(luò)建設(shè)需形成合力
小鵬汽車方面表示，做自建網(wǎng)絡(luò)對企業(yè)的綜合實力要求相當(dāng)高，但我們認為在未來，車企之間競爭必然不僅停留在銷量上的比拼，更在于生態(tài)優(yōu)勢的肉搏；在智能層面小鵬已具備行業(yè)的領(lǐng)先優(yōu)勢，而補能體系的綜合規(guī)劃和建設(shè)，很大程度上也能構(gòu)建企業(yè)品牌的護城河。同時我們相信，隨著超快充技術(shù)落地和普及，純電車型細分市場將會進入新的增長周期。
因此為了打造自身在超充領(lǐng)域的核心優(yōu)勢，以蔚小理、巨灣技研等為代表的新能源車企選擇自建超充站。按照小鵬汽車的規(guī)劃，2023年小鵬汽車計劃新增超過500座S4超快充站，實現(xiàn)主要重點城市和核心高速沿線的S4站超快充網(wǎng)絡(luò)覆蓋。2025年底小鵬汽車目標是累計建設(shè)3000個小鵬超快充站。到2027年底要建成5000個超快充站，實現(xiàn)全國范圍覆蓋。
而根據(jù)理想汽車的規(guī)劃，今年年底將會有300座高速快充站上線，到2025年會增至3000座以上。同時理想還計劃發(fā)布5款支持800V高壓快充的純電產(chǎn)品，同時計劃將800V高壓快充應(yīng)用于20萬元左右的中低端車型。按照巨灣技研的規(guī)劃，2025年要在廣州建成1000座超充站。而廣州目前的加油站有700座，1000座超充站足以滿足廣州市民的需要。
隨著車企在超充站的積極布局，有望驅(qū)動高壓快充車型滲透率持續(xù)提升。不過在業(yè)內(nèi)人士看來，超快充發(fā)展仍然面臨著不小的挑戰(zhàn)。畢竟超級快充是系統(tǒng)工程，需要車輛、電池、充電樁和電網(wǎng)都要滿足相應(yīng)技術(shù)要求，技術(shù)成熟度和可靠性是發(fā)展的關(guān)鍵。此外超級快充站建設(shè)和運營的成本較高，前期需要投入大量的資金和資源，從而給企業(yè)帶來不小的壓力。
同時建立超充樁相比普通充電樁相比，包括整體產(chǎn)品設(shè)計，液冷系統(tǒng)設(shè)計、微電網(wǎng)能量管理系統(tǒng)控制等均是難點，建立1個中小型超充站的成本大約在100至200萬元左右。同時充電樁基礎(chǔ)設(shè)施的覆蓋與普及速度沒那么快，短期內(nèi)超充的價格也會更貴。以特斯拉V3超級充電樁價格為例，其度電成本達2.5元，是家用電價的4至5倍，導(dǎo)致接受度大打折扣。
此外超充的普及需要形成統(tǒng)一的標準。業(yè)內(nèi)人士認為，有關(guān)充電網(wǎng)絡(luò)建設(shè)問題，本質(zhì)還是經(jīng)濟學(xué)上提到的規(guī)模效應(yīng)與成本收益問題。一方面，只要新能源車普及率上不來，充電成本一定居高不下；另一方面，至少在初期，包括車企、地方政府、電網(wǎng)服務(wù)商、運營商在內(nèi)的各方競相投資快充是好事，只要標準統(tǒng)一，市場競爭就能發(fā)揮作用，從而提升充電效率。
不過好消息是，除了車企積極建設(shè)超充網(wǎng)絡(luò)，部分地方政府也出臺相關(guān)政策積極推動超充樁的布局。如2022年9月，廣州市工業(yè)和信息化局在其印發(fā)的《廣州市加快推進電動汽車充電基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)三年行動方案》中提到，將打造超充之都作為政策要點正式發(fā)布。到2024年廣州市超充之都基本建成，全市新增超級快充站約1000座，實現(xiàn)1.5km半徑覆蓋。
緊隨廣州之后的是深圳。根據(jù)深圳市發(fā)展和改革委員會印發(fā)的《深圳市關(guān)于促進消費的若干措施》的通知，提出加快建設(shè)深圳為超充之城。到2024年底累計建成充電樁45萬個、超級快充站175座。到2025年深圳將建成超充站300座，超充站和加油站數(shù)量比達1∶1，建成覆蓋全市的新能源汽車超充基礎(chǔ)設(shè)施網(wǎng)絡(luò)，在具備條件的加油站建超充或換電設(shè)施等。
寧德時代國內(nèi)乘用車事業(yè)部CTO高煥表示，過去幾年，用戶和車企都會更加關(guān)注產(chǎn)品續(xù)航里程，但時至今日C級豪華純電車已經(jīng)能夠?qū)崿F(xiàn)800公里以上的續(xù)航。從近期我們的調(diào)研結(jié)果來看，用戶和車企開始更加關(guān)注充電速度。我相信補能速度的提升必將會成為整個新能源車行業(yè)接下來很重要的方向。未來超充樁將會成為主流，慢充樁可能會慢慢退出市場。
業(yè)內(nèi)人士認為，電動車想要實現(xiàn)對燃油車的替代，需要在基礎(chǔ)設(shè)施鋪設(shè)、電池安全性、充電時間及續(xù)航等各方面做到無絕對短板，才有望對燃油車產(chǎn)生較大的沖擊力，因此實現(xiàn)快充勢在必行。在電池企業(yè)、新能源車企以及政府部門的共同努力下，國內(nèi)超快充行業(yè)發(fā)展呈現(xiàn)出燎原之勢。預(yù)計到2025年國內(nèi)高壓快充車型銷量有望突破300萬輛，滲透率超過25%。
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