证券时报记者 叶玲珍
“充电5分钟，续航超200公里。”近日，上汽通用汽车宣布携手宁德时代(300750)推出行业首个6C超快充磷酸铁锂电池，计划明年起在新升级的奥特能准900V高压电池架构上投入使用，将超快充技术“卷”向新高度。
从4C到5C，再到6C，作为缓解电动汽车续航焦虑的重要手段，超快充路线近年来颇受市场追捧。而得益于技术的快速迭代和行业降本的大力推进，超快充车型加速面市。
车端超充平台虽已成形，但受制于基础设施配套不足，目前新能源汽车超充效果很难完全发挥。在多数受访人士看来，未来超快充技术大规模落地，还有赖于超充网络的完善与超充生态圈的构建。
超快充竞技赛打响
作为拉动新能源汽车高效补能的“牛鼻子”，超快充技术让“充电像加油一样快”从理想走向现实。
据了解，电池充电倍率对应充电速度，用C表示。一般来说，C数值越大，充电效率越高，充满用时越少。理论上来说，1C表示1个小时可将电池充满，2C表示1/2小时将电池充满，以此类推。近年来，头部电池厂密集推出4C、5C，甚至6C电池，将充电时长压缩至十几分钟甚至更短，超充时代加速开启。
2022年，“动力电池一哥”宁德时代发布4C麒麟电池；2023年，峰值5C快充的麒麟电池与理想汽车合作实现量产，同年公司发布神行电池，将4C超充技术带入磷酸铁锂电池领域；今年4月，神行PLUS电池面世，进入“1秒1公里”的超级补能时代；伴随着本次与上汽通用官宣推出6C超快充磷酸铁锂电池，公司超快充技术再上台阶。
二线电池厂在超快充领域的布局也明显加快。今年以来，亿纬锂能(300014)发布大圆柱新品Omnicell全能电池，产品具备6C快充能力，可实现充电5分钟续航300公里；国轩高科(002074)5C超级快充电池――G刻电池发布，可实现充电9.8分钟补能80%，并支持磷酸铁锂、磷酸铁锰锂和三元等多种体系；欣旺达(300207)向市场呈现了闪充电池3.0――6C LFP欣星驰电池及6C NCM欣星耀电池；蜂巢能源则在年内发布了基于磷酸铁锂体系的短刀5C超充电池，另一款三元6C超充电池也同步亮相。
“当前，发展超快充已经是业内共识。”国轩高科电池研究院三元分院副院长汪亚军表示，长期以来，增大电池电量和提升充电效率，是解决新能源汽车续航焦虑的两大主要途径。目前，动力电池容量标配已经达到一定水平，补能速度成为产业链企业发力的重点方向。
从装车情况来看，超快充电池市场认可度较高，落地也颇为迅速。
目前，麒麟电池已搭载于极氪009、小米SU7 Max、理想纯电车MEGA等车型；神行电池已在小米SU7 Pro、奇瑞星纪元ET、极氪001、阿维塔07等车型实现装车。宁德时代表示，神行电池和麒麟电池今年开始大规模放量，全年来看，二者在公司动力电池出货中占比将达三到四成。
其他电池厂方面，国轩高科G刻电池在今年5月发布即量产，蜂巢能源短刀5C超充电池预计将于今年12月实现量产。“目前我们正和多家客户沟通合作超充方案，不过具体细节不方便透露。”蜂巢能源相关负责人表示。
性价比大跃进
多数业内人士认为，超快充无论在技术层面、成本层面，还是市场层面，都已具备了大规模商业化落地的条件。
“超快充涉及面较广，不仅需要对电池材料进行创新升级以支持超充，还需要对大电流充电下的热量进行有效控制和管理。”汪亚军表示。
从工作原理看，电池充电过程的本质是锂离子从正极往负极迁移的过程，在快充模式下，锂离子瞬时脱嵌并迁移嵌入负极，这就要求负极具备极高的嵌锂能力，否则可能出现析锂现象，严重时会产生锂枝晶，导致电池寿命下降甚至出现短路情况。
汪亚军告诉记者，对石墨进行改性，特别是采用多层涂布技术，使其形成多梯度、多孔隙的结构，是提升负极材料离子传输速率的主流手段。
在正极材料方面，多数电池厂采用的方案是提升压实密度，在保证电池能量密度的前提下，缩短锂离子在正极材料中的迁移路径，减少电池内阻，从而加快充电速度。
除此之外，使用低黏度溶剂电解液，引入隔膜有机涂覆技术，也是提升充电倍率和安全性的有效方法。
在电池热管理领域，液冷技术已在动力电池中广为应用。“目前售价10万元以上的车基本上都采用了液冷技术，在超充电池上一般会对液冷板设计进行改良，增大散热面积，提升冷却效果。”汪亚军表示。
不同电池形状的散热要求也不同。蜂巢能源相关负责人认为，短刀电池在散热方面更有优势，配合大面水冷布局，热管理优于VDA方形电池和圆柱。
值得一提的是，在2023年以前，超快充电池绝大多数为造价较高的三元电池，一度被视为高端车型标志。而在宁德时代推出神行电池后，成本较低的磷酸铁锂电池也被赋予了超充性能，大幅降低了超快充技术的应用门槛。
宁德时代曾表示，神行电池相较于传统磷酸铁锂电池成本几乎没有增加，价格不会有大的变化，基本加量不加价，希望成为大众消费者用得起、用得好的电池。
“据我们测算，在目前的材料体系和技术水平下，超快充电池与普通2C电池相比，成本仅高出不到10%。”西南地区一位资深锂电人士表示。
不过，电池端成本优化只是超快充技术普及的其中一环，配套的电气系统升级降本压力仍存。
证券时报・e公司记者关注到，与当前市场主流的400V平台不同，超快充动力电池系统大多匹配了800V高压平台。“缩短充电时长意味着增大充电功率，而功率=电压*电流，即通过提升电压或电流均可以增大功率。相比于大电流，高电压方案可减少发热量，且具备减重、省空间等优势，更受市场推崇。”蜂巢能源相关负责人表示。
为匹配高压平台，车企需要对电气架构系统进行升级，同时相关功率半导体器件需由硅基的IGBT迭代为造价更高的SiC碳化硅。据国泰君安(601211)证券研报测算，400V平台升级为800V高压平台或将合计增加整车成本超4000元。
短期的成本压力并没有阻碍技术的发展。从各家车企官宣的情况来看，800V高压快充已经由高端车型向下渗透，普遍来到30万元以内车型，而在规模化效应推动下，高压快充降本空间将进一步打开。
超充网络亟待完善
伴随着超快充车型的陆续问世，超充桩匹配不足的问题开始暴露，成为高效补能体验落地的瓶颈。
从充电模式来看，市面上有慢充、快充、超充三种，慢充以家用交流充电桩为主，快充及超充服务主要由公共充电站提供。根据《电动汽车公共充电站运营管理服务导则》，快充充电功率为30kW至180kW，超充及超快充充电功率分别达180kW至360kW、360kW以上。超快充车型只有匹配超充桩甚至更高功率的超快充桩，才能达到充电最大峰值功率，实现极速充电。
“目前公共充电桩功率绝大多数都在180kW以下，支持普通快充，充电时长约在半小时至1小时，但无法支持超快充。”华东地区一位充电站运营人士告诉记者，第三方运营的超充站多为示范站，还未大范围铺开。
根据华为中国高压快充产业发展报告，如果按照现有车桩比测算，要满足1300万台高压快充需求，2023年―2026年还需要增加98万台1000V高压直流充电桩。
在采访中，记者了解到，超充桩渗透率不高，主要是由于投资成本过大。“据大致测算，超充站投资成本约为普通快充站的3倍。”前述运营人士告诉记者，当前充电站市场竞争趋于白热化，且商业模式较为单一，主要以赚取电费差价和服务费为主，在业内疯狂“卷”价格的背景下，运营方对投资高成本的超充站动力不足。
与此同时，大功率超快充的瞬时高功率可能会对电网电力分配带来一定冲击，目前主流的做法是在充电站中增设储能电站，以平衡负荷。“增设储能电站会带来额外投入，对管理调度的要求也更高，对于多数运营方来说，投入产出比并不高。”前述运营人士表示，部分运营方尝试引入虚拟电厂、微电网等新的技术模式，未来或许能成为充电站新的盈利点。
有观点认为，在预期超充体验得不到充分满足的情况下，消费者对超充车型的热情或会有所减弱，进而对终端销售形成抑制。为增强市场竞争力，车企亲自下场建设超充桩渐成趋势。
极氪汽车提出“千站万桩”目标，即2024年布局超1000座超快充站，2026年底预计超快充桩保有量达10000根。截至今年9月底，极氪汽车自建充电站覆盖全国156城达1275站，极充（800V超快充）达608站3113桩。
理想汽车计划在2024年底上线超级充电站2000座以上。截至2024年10月13日，全国已有907座理想超充站、4346根理想充电桩，覆盖30个省份、173个城市。
今年7月，小鹏汽车第1000座自营超充站投入使用；9月，小鹏新一代S5超快充站正式在上海、天津、郑州、武汉四个城市落地，峰值充电功率可达800kW，充电速度1秒超过1公里。
前述运营人士表示，市场发展初期，车企自建超充桩更多的是一项增值服务，或可在一定程度上拉动车型销售，但未来超快充普及绝不能各自为阵，需要政府进行顶层设计，并引入更多的第三方参与进来，形成科学规划、统一标准的超快充网络，与慢充、快充、换电形成良性互动，构建智能产业链生态圈。
目前，产业链生态已具备雏形。今年4月，华为携手车企、充电运营商及产业伙伴成立“超充联盟”，首批进入联盟的车企包括阿维塔、北汽、比亚迪(002594)、长城、广汽、合众、江淮、理想、奇瑞、赛力斯、小鹏等11家。按照计划，到2024年底，华为将联合客户、产业伙伴在全国部署超10万个600kW全液冷超级快充桩。
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