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进展超快充技能需要平衡好车辆技能、电池技能、充电设备、电网支持、热管理、安全措施、成本等多方面,且目前市场上支持的车辆和设施还很少,想实现大规模推行应用还需较长时间的市场沉淀。
在这个言必谈“快充”甚至“超充”的时代,怎样确保动力电池的安全与可靠性再度成了业界人士关心的议题。在前没有久进行的我国电动汽车百人会服装论坛t.vhao.net上,宁德时代CTO高焕在谈到当下新能源汽车快速进展的现状时提出,为了超充而过量牺牲电池的可靠性、寿命、安全,甚至是能量密度,这都是弗成取的。电池产品应该考虑综合性能,而没有是过度偏向某一个方面。
对此,我国汽车工业协会技能部副主任、高等工程师刘锴在担当《汽车纵横》采访时直言,进展超快充要在平衡好车辆技能、电池技能、充电设备、电网支持、热管理、安全措施、成本等多方面因素后,才会被市场普遍担当。“从当前的电池技能特性来看,有明白数据显示,长期使用大功率充电体式格局给车辆补能会给电池寿命和安全性带来明显的负面影响。”刘锴指出,从市场生态来看,当前市场上能够支持超大功率充电技能的车辆和设施还很少,想实现大规模推行应用还需较长时间的市场沉淀。
展开剩余 82 %充电倍率最高已达10C
为了实现“充电像加油一样快”的美好愿景,国内电动汽车最高的充电倍率已从5C、6C,上升到了10C。前没有久,比亚迪在超级e平台技能发布暨汉L、唐L预售发布会上,官宣了一项革命性的技能冲破——兆瓦闪充技能。比亚迪表示,该技能实现了最高充电倍率达到10C,最大充电功率达到1000kW,并喊出了“油电同速”的标语。
上文说起的“C”用来表示电池的充放电能力倍率,是一个衡量电池充电快慢的指标,定义为充电电流与电池额定容量的比值,1C表示用1小时将电池从100%放电至0%所用的电流值。在没有考虑电池容量(电池大小)的环境下,能够简单理解为,C的系数越大,充电速度越快。据巨湾技研总裁裴锋介绍:“国际上早在2018年就推出了XFC极速快充的定义。从0%~80%的充电时间在10分钟之内叫做超快充,15分钟换算过来就是3C,10分钟之内就是6C。”
按照这一定义,目前国内汽车市场上具有超快充技能的企业主要包含小鹏汽车、岚图汽车、比亚迪、理想汽车、巨湾技研和华为等,其中多数较高的充电倍率为5C和6C。值得关注的是,原本作为高端车型装备的超充技能正在没有断降低门坎。小鹏汽车日前宣布,2025款G6、G9车型“标配5C快充”,这意味着超快充技能将直接下放至20万元以下的支流消费价格带,如果其他车企跟进的话,超快充技能的市场渗出率有望迎来快速提拔。有机构预测,到2025年,支持高电压快充的车型渗出率将超过三成。
长期使用会明显影响
电池寿命和安全性
然而,就目前的技能水平宁市场环境来看,超快充技能还没有太适合消费者长期频繁使用。“统统技能进展的前提必须以高安全和低成本为前提。”刘锴告诉记者,从当前的电池技能特性来看,有明白的数据显示,长期使用大功率充电体式格局给车辆补能,会给电池寿命和安全性带来明显的负面影响。
此前有一位博主在社交平台上分享了来自中汽研和天津大学的研究成果。该研究主要观察在没有同充电倍率后全部以1C电放逐电的衰减环境,所有样品都在30度恒温箱里测试。最闭幕果显示,1C充电和1C放电轮回1400圈后电池容量为92.5%,2C充电和1C放电轮回1400圈后电池容量为80%,但在4C充电和6C充电的环境下,分别充放电轮回1000圈和700圈后电池容量却分别降到了72.5%和75%。该博主以为,超快充的影响没有光是电池容量下降,还会造成电池放电功率的下降。如果有效户长期频繁使用超快充技能,还将面对续航里程和动力性能的双重下降,而且跟着内阻的增加,充放电历程电池发烧也更严峻,安全隐患也逐步增加。
近日,有媒体分享了清华大学欧阳明高院士团队的最新研究内容。报导称,频繁使用120kW以上超充的电池,轮回寿命较慢充收缩40%。其焦点破坏机制直指锂析出现象:快充时锂离子被迫以超常规速度嵌入负极,部分锂原子来没有及嵌入石墨层,在负极表面堆积构成金属锂枝晶。这些微观“芒刃”没有仅永远消耗活性锂(致使容量衰减),更有可能刺穿隔膜引发短路。
基于此,目前业界普遍以为,快充技能仅适用于偶尔急需补能的场景,并没有适合长期使用。北京理工大学电动车辆国家工程实验室曾给出了日常电动汽车充电的“黄金法则”:日常使用将充电下限设为90%,每周至少1次慢充至100%用于电池校准;超充频次控制在每月3次以内;在电池温度低于10℃或高于35℃时禁用超充。
新尺度已出台,要求更严苛
值得注重的是,考虑到快充技能对电池的多方面影响,相关的尺度要求正在变得愈来愈严格。
3月28日,工业和信息化部组织制定的强制性国家尺度《电动汽车用动力蓄电池安全要求》(GB38031-2025)(以下简称《安全要求》)正式发布,将于2026年7月1日起最先实行。《安全要求》除了首次将动力电池“没有起火、没有爆炸”上升为强制性要求,并且新增了底部撞击测试外,还特别新增了快充轮回后安全测试。该测试工具为20% SOC充电至80% SOC时、总充电时间没有超过15min的电池单体,技能要求则为300次快充轮回后进行外部短路测试,做到没有起火、没有爆炸。
此外,据刘锴介绍,GB/T 20234.3-2023《电动汽车传导充电用毗邻装配第3部分:直流充电接口》的尺度也已发布实行。新尺度在保存我国现行的直流充电接口技能计划、确保新老接口通用兼容的底子上,大幅提拔了充电性能,还增设了主动冷却、温度监测等关键技能要求。刘锴指出,这些革新将明显提拔传导充电毗邻装配在种种环境下的适应性、安全性和可靠性,从而更好地满意直流小功率至大功率充电的多样化需求,也为我国进展超大功率充电技能做好了尺度筹备。但刘锴强调,在现实应用中,有的企业把充电历程当中的最大电流缩小到超越了国标限值,就这一点而言,尤其需要加强充电历程的热管理以确保充电的安全性。
车企要练好“综合平衡术”
基于此,刘锴指出,进展超快充技能,要在平衡好车辆技能、电池技能、充电设备、电网支持、热管理、安全措施、成本等方面的因素后,才有望被市场普遍担当。
“花大量的时间和精神去优化材料布局和配方,所收缩的充电时间反而愈来愈少,边际效应递加明显,这也是目前业内普遍没有太重视超过8C以上充电倍率电池研发的原因。”在刘锴看来,超高功率充电还可能增加电池短路和热失控的风险,是以需要更先进的安全防护措施,同时还需要更精确的电池管理系统(BMS)实时监控电池状况,防备过充或过热。此外,充电接口和电缆的安全设计也需要加强,以防备高压电弧或其他安全隐患。
另外一个没有容忽略的问题是充电桩市场。据相识,目前市面上支流的商用充电桩基本都还停留在2C的水平。凭据我国充电联盟最新公布的全国电动汽车充换电底子设施运转环境,在全国1374.9万台大众充电桩中,高功率段的充电桩,包含360kW>P≥240kW(4.1%)、480kW>P≥360kW(1.3%)和P≥480kW(1.3%),算计市场份额占比仅为6.7%。有分析指出,这是因为单座超充站扶植成本高达200万元,是普通快充站的5倍,加上受限于搭载6C超快充技能车辆的渗出率和用户使用频次,投资回报周期可能长达5年至8年,是以直接减少了充电桩企业布局超充站的热情。
“整体来看,超大功率充电技能无论对车,照样对电池来说都是技能高点。我相信这将引发汽车企业和电池企业的又一轮技能竞赛,从而对我国连续保持新能源汽车产业的竞争优势起到庞大推动作用。”但刘锴以为,具备技能可行性并没有幸免直接决定市场的选择。就当前的需求而言,超大功率快充技能的首要应用场景,主要还将集中在没有改造空间的老旧居民区的电动汽车用户,出租、物流等时间成本较高的运营车辆用户,和高速路远程行驶的车辆用户等3大类用户群体中,想实现大规模的推行应用还需较长时间的市场沉淀。
发布于:北京市