动力电池超快充技术比拼再升级!!

2024-03-20 17:09
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CNIBF-2024.4.24-26

2月底,宁德时代神行超充电池量产装车,全球首搭落地奇瑞旗下星途星纪元ET。神行超充电池于去年8月发布,是宁德时代全球首款磷酸铁锂4C超充电池,也是继麒麟电池之后,宁德时代的第二款超充产品。


C可称作“充电倍率”,即充电电流相对电芯额定容量(Ah)的倍数,C前面的数字越大,充电速度越快。4C指电池在四分之一个小时(15分钟)内充满,也是如今快充的代名词。如今在新能源汽车渗透率不断提升、动力电池快速补能需求日益凸显的背景下,超快充技术正成为各大电池厂商新一轮竞争焦点。


4C电池产品迭出


随着电动汽车行业加速发展,用户对电动汽车的接受度不断提高。不过,充电体验始终是影响多数消费者选购电动汽车的关键因素。在此背景下,为匹配市场快速补能需求,推进超快充普及已成为行业共识。


企业层面,宁德时代超快充领域产品迭出。在4C磷酸铁锂神行超充电池发布前,2022年6月该公司就曾发布CTP3.0麒麟电池,该产品具备4C快充能力,支持5分钟热启动及10分钟快充。

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除宁德时代外,欣旺达、蜂巢能源等电池厂商也均已在超快充技术领域展开布局,并积极推进动力电池充放电倍率从1C、2C向4C发展。例如,今年2月,欣旺达在机构调研中表示,公司已开发完成4C磷酸铁锂电池,后续将召开产品发布会。


“快充肯定是后期动力电池产业重要发展方向之一。”伊维经济研究院研究部总经理、中国电池产业研究院院长吴辉表示,“随着新能源汽车渗透率不断提升,用户对于快速充电的需求也日益增加,快充已然成为市场刚需。”

企业争相布局下,动力电池市场4C竞赛已经打响。业内普遍认为,随着龙头企业配套电池的量产和交付,动力电池行业将快速向4C超快充时代迈进。


突破铁锂4C体系


宁德时代此前在电话会议中表示,4C快充技术的应用规模不仅由电池决定,更多还取决于车企的车型规划等。长期来看,车企推出差异化竞争产品的意愿较强,预计4C快充技术会占据较为可观的市场份额。


值得一提的是,近期企业发布的4C电池大多采用磷酸铁锂材料。据了解,在神行超充电池发布前,4C快充电池主要为三元锂电池。吴辉告诉记者,企业频繁推出4C磷酸铁锂电池产品,主要是基于经济性的考虑。“其实市场上4C三元锂电池产品出现得更早,但价格仍相对较高。”


当前,对于身处“价格战”中的新能源车企而言,如何降低成本至关重要。动力电池作为占据纯电动汽车制造40%—60%成本的环节则成为了降本关键。相比于三元锂电池,磷酸铁锂电池更安全并且成本更低,缺点则是能量密度偏低,但经过技术创新,磷酸铁锂电池能量密度也不断得到提升。当前先进企业已经实现180Wh/kg左右水平,能够支撑长续航里程车辆开发。


东吴证券指出,市场端看,快充电池目前以三元体系为主,随着龙头电池厂突破铁锂4C体系,后者凭借性价比优势,未来份额有望快速提升。


业内也有观点认为,展望未来,三元、铁锂的性价比之争将取决于技术进步。如果未来三元锂电池的成本逐步向磷酸铁锂电池靠拢甚至更低,三元锂电池依然会在快充领域继续占据较大份额。


今年或迎来规模化放量


业内人士看来,随着超快充电池技术迭代的提速,将进一步助推新能源汽车的普及。“具备快充功能的电池对负极材料、结构设计都提出新要求。未来,电池企业还要通过材料体系和工艺设计方面的研发优化,进一步加快超快充技术的布局。”吴辉指出。


除电池端外,车企端、充电网络端加强超快充能力亦是重点。华为智能充电网络领域总裁王志武近日表示,随着以碳化硅和氮化镓为代表的第三代功率半导体与高倍率动力电池的日益成熟,电动汽车正加速向高压化超充方向发展。预计到2028年,高压超充车型占比将超过60%。


业内有观点称,提高电动车电压平台可大幅提升整车运行效率、缩短充电时长。800V高压系统则是搭配超级快充的绝佳选择。2019年,保时捷发布全球首款800V高压平台车型Taycan,在800V平台的助力下,**充电功率提升至350KW,将电池电量从5%充至80%仅需约23分钟。截至目前,比亚迪、小鹏等多家车企也已相继推出800V平台。


“在‘铁锂’回归之后,一时很难再找到突破电池能量密度天花板且能落地的材料体系,因此,电池快充速度成为一个突破口。”一位从业者在接受《中国能源报》记者采访时说,“大量车企瞄准800V系统是为了在快充速度上超越竞争对手,赢取市场。此外,碳化硅等功率模块的使用,使得800V系统成为必然趋势。”


华泰证券发布研究报告称,近两年,新能源汽车市场竞争加剧,基于对于更高性能的追求,多种锂电新技术涌现。回顾2023年,随着多款快充电池、800V爆款车型的推出与液冷超充站的建设,快充趋势得以确认深化、市场关注度提升。2024年,快充将迎来规模化放量关键之年。


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