车企布局超级快充技术现状分析

众多车企布局超级快充

为了实现超级快充，对于充电过程中最重要的载体——电池，也需要进行一定困扰电动车主的补能问题将要被解决了！超级快充将成为重要的手段。一众车企都在布局。

车企布局超级快充情况表

从各家车企官方的数据来看，新一代车型基本上可以在20分钟左右充电至80%以上。

小鹏汽车推出的旗舰车型G9，补能速度快成为了该车重要的卖点之一。根据官方的数据显示，小鹏G9可以在5分钟内补充200公里续航。以570公里续航版本车型为例，小鹏G9在15分钟内就可以充满电，而此前小鹏P7在快充模式下则需要30分钟才可以充电至80%，对比来看，G9的充电速度提升了一倍以上。而凭借这一性能，小鹏G9也喊出了全球充电最快量产车的口号。

特斯拉无疑是最早布局的车企之一，目前其峰值充电功率可以接近250kW。在特斯拉之外，保时捷也是在超级充电方面发力比较早的车企，保时捷首款纯电动车型Taycan上第一个采用了800V架构，充电功率可以达到250kW，当时其充电功率甚至压过了特斯拉。据官方介绍，它的充电功率还可以提升至320kW。

国内车企关于超级充电的竞争则更加激烈。广汽埃安最新推出AION V Plus车型可以在5分钟内补能至112公里，后续将会进一步提升到207公里，从数据上来看已经隐隐可以和小鹏G9掰手腕了。极狐也曾表示其阿尔法S可以在10分钟补能200公里。此外，部分车企虽然还没有拿出具体的产品，但也都曾展示了自己在充电方面的目标。比亚迪e平台3.0上推出的一款概念车型ecean-X可以实现充电5分钟续航150公里。这说明，比亚迪e平台3.0上生产的后续车型可能也将会具备非常强的快充能力。极氪汽车采用了800V架构，支持理论360kW超级充电；岚图汽车表示在800V架构和360kW超充桩的加持下，可实现充电10分钟续航400公里。

此外，长城汽车、极星、理想等车企也都在布局超级快充。虽然目前各家车企的进展并不相同，但无一例外地都将超级充电作为了下一阶段的重点方面，并且还已经找到了可行的技术方案。

电池成为重要的载体

为了实现超级快充，对于充电过程中最重要的载体——电池，也需要进行一定的调整。电池的快充主要看电池的充放电倍率，影响充电倍率主要有三个原因：电极材料、充电桩充电功率和动力电池温度。对于电池企业来说，充电桩充电功率是客观因素，电极材料和温度控制则是电池厂可以做出改变的地方。

在动力电池环节，电池快充能力取决于电芯负极快速嵌锂能力、电解液导电率以及电池系统的热管理能力等多个能力。

快充时，锂离子需要加速瞬时嵌入到负极。这对负极快速接收锂离子的能力挑战很大。若负极没有高速嵌锂能力，则会出现析锂甚至锂枝晶，进而导致电池容量不可逆衰减和缩短使用寿命；此外，电解液也需要较高导电率，同时要求能抗高温、阻燃、防过充。另一方面，大功率快充会带来发热量的大幅增加，高压电池包的热管理至关重要。

一般而言，在电池包的安全设计上，可以通过应用隔热性能更高的隔热材料，例如陶瓷隔热垫、云母板，进行热扩散防护。但在被动热防护之外，主动热防护方案也至关重要。上海车展上，各家动力电池企业也围绕材料创新及整包热管理两方面“大展身手”。

宁德时代麒麟电池 

此前，宁德时代的超快充技术已经涵盖电子网、快离子环、各向同性石墨、超导电解液、高孔隙隔膜、多梯度极片、多极耳、阳极电位监控等。

各向同性技术使得锂离子可以从360度嵌入石墨通道中，实现充电速度的显著提升；阳极电位监控可实时调整充电电流，使电池在无析锂副反应的安全范围内发挥最大的充电能力，实现极限充电速度与安全的平衡。三元版麒麟电池采用了高镍正极+硅基负极体系，能量密度可达255Wh/kg，支持5分钟快速热启动及10min充电80％。但充放电过程中硅的体积膨胀可高达400%，活性材料易从极片上脱离，引起容量快速衰减，同时形成不稳定的SEI膜。因此宁德时代的导电材料采用了1.5~2纳米管径的单壁碳纳米管，对硅负极束缚力更强，导电网络更充分，即使硅负极颗粒发生体积膨胀并开始出现裂缝时，仍可通过单壁碳纳米管保持良好连接。此外，麒麟电池的电解液采用LiFSI，并使用FEC添加剂，在负极形成氟化锂，离子半径小，能及时修复裂缝。热管理方面，麒麟电池将液冷系统和隔热垫集成于多功能弹性夹层中置于电芯之间，相对于传统的整块铺设在电芯上方的液冷板方案，换热面积扩大了4倍。得益于更大的冷却面积，电芯的控温效率提升了50%。立式冷却板打造横向相对隔离空间，纵向电芯间有膨胀补偿片+绝热气凝胶，有效隔热实现“零热失控”。

中创新航“顶流”电池

在800V高压快充领域，中创新航布局了方形和极速超充大圆柱两条路线。其方形产品支持4C快充，大圆柱支持6C快充。今年4月，中创新航首发了“顶流”电池，采用一体化装配技术，打造极耳直连顶部一体式集流盘。通过一体式集流盘设计，相较普通的无极耳电池，“顶流”电池实现电流流经路径下降70%，ACR（交流内阻）下降27%，DCR（直流阻抗）下降40%，结构内阻下降50%，空间利用率提升3%。在化学体系创新上，中创新航还通过原创“极质”电解液技术，革新快充体系设计。

欣旺达“闪充电池”

2022年9月，欣旺达发布旗下超级快充动力电池产品——SFC480，该产品最大充电功率达480kW，实现充电5分钟续航200km，充电10分钟续航400km，一次充电续航可达700km。材料创新方面，SFC480采用高电压低钴Ni60正极体系，并采用复合包覆和R元素掺杂技术方案，改善了正极材料的产品性能，使该电池同时具备高能量密度和快充和高安全性能。同时，SFC480在系统层面还导入全新一代3D液冷技术，实现-20℃低温下能量保持率高于85%，体积利用率达到72%以上，全系产品无热扩散。上海车展上，欣旺达发布了升级之后的“闪充电池”，具有超快充、欣安全、特耐用等特点，进一步支持电动汽车续航1000公里，10分钟可从20%充至80% SOC。

蜂巢能源龙鳞甲电池

蜂巢能源在正极材料上采用前驱体定向生长的精密控制技术，将电芯内部阻抗降低10%以上，负极材料采用液相包覆技术，在石墨表面包覆无定形碳，进一步将电芯阻抗降低至20%负极；电解液也采用了含硫添加剂/锂盐添加剂等低阻抗添加剂体系；隔膜采用高孔隙陶瓷膜，提升隔膜导离子能力同时可兼顾耐热性，达到快充及安全的平衡。龙鳞甲采用双面冷却设计，让电芯大面积和冷却板接触，让冷却板迅速带走电芯的热量，换热能力较一般水平提升70%。既可提升非充电场景下电池包的安全，也可显著提升电动车快充场景的安全性。

亿纬锂能大圆柱电池π系统

上海车展上，亿纬锂能透露，其46系列大圆柱电池采用自研全极耳结构及镍+硅碳材料体系，具备设计、制造、回收标准化特征，可围绕46mm直径做不同的高度，灵活利用空间可兼容各种车型。其4695 BEV模组冷却主要是通过侧面蛇形管路进行，每两排电芯之间放置一个液冷板。与麒麟电池、龙鳞甲电池思路类似，亿纬锂能整体泄压设计朝下，每个支架对应留有孔位，支架下方放置云母板。亿纬锂能还在发布会推出π电池系统，支持9分钟快充，拥有“π”型冷却技术，在电芯顶部及左右两侧构建传热通道，实现立体传热，解决快充发热问题；在CTP集成技术基础上，应用高效复合新型材料和胶黏剂，使系统减重10%，实现小空间、低重量、高续航。此外，亿纬锂能还推出了方形叠片、BEV方形系统、12V/48V电池系统产品等。BEV方形系统采用大面高效液热技术和高分子涂层保温技术，低温性能表现优异；3C快充电芯、大面液冷均温技术支持超快充；基于模块集成+CTP技术，应用钢铝复合箱体，实现高集成、轻量化；主动热控技术与气电隔离技术可保障系统全生命周期NTP。第二代高功率、高集成度48V电池系统，采用集成式液冷系统，实现高效的热管理目标；高功率和低阻抗电池系统的设计，可实现高脉冲放电性能；集成液冷技术、极致均温均衡技术为循环寿命保驾护航。

巨湾技研XFC极速超充电池

巨湾技研采用独特的新型导电剂材料和系统性的工程设计，电芯采用高倍率改性正负极材料和高电导电解液，在电极内都构建高效的三维导电网络，提高了锂离子的嵌入脱出的动力学性能。配合最高可达900V的高电压平台，电池最大充电速度是现在普通电池的6倍以上，最大充电功率480kw，能做到7.5分钟充电0%-80%。上海车展首日，合创汽车发布上市的纯电旗舰MPV V09上搭载了巨湾技研为其定制开发生产的12MinXFC电池包，可实现充电10分钟续航400km。这款 XFC 极速电池包采用了>200Wh/kg 高能量密度极速电芯材料，应用新型导电剂，以及高效热管理系统，可确保不少于 40 万公里的常年常温极速快充，支持 V09 实现全生命周期的极速充电。另外，XFC 电池在极限热失控试验中，做到了热失控触发后电池包 24 小时无明火，能够保障汽车使用过程中的安全性和耐用性。

6月6日，巨湾技研发布了其自主研发的巨湾凤凰电池。凤凰电池具备三大技术亮点，分别是高效能热管理、多合一弹仓式结构、总线电压升降开关矩阵，可大幅提升动力电池的安全性及充电速度，让新能源电动汽车的运行和XFC（eXtreme Fast Charge）极速快充，不受环境气候及电压平台限制。

该电池的最大亮点是，在极速快充方面较具竞争力，可实现最高8C（在1/8小时内充满电池）极速充电，0-80%充电仅需6分钟。结合其充一次电续航里程可达1000km的数据，6分钟充到80%意味着新车续航达800km。

这样的充电速度目前在业内领先。根据计划，凤凰电池将于明年量产上车。

此外，瑞浦兰钧“问顶"电池、孚能科技SPS大软包方案、捷威动力海绵系统等，也针对快充场景下的材料创新与整包热管理进行了针对性开发。值得注意的是，行业人士指出，快充电池的电芯成本比普通电池至少高5%-8%，叠加超充桩的投资成本高达普通直流桩的几倍，当前布局800V高压平台车型的仍然以头部车企为主。中期来看，在成本上，车企还无法实现将800V高压快充覆盖至15万元以内的车型。因此在10万元-20万元的汽车市场中，混动车型表现将更为突出；但在20万元以上市场中，超快充技术将推动纯电车型保有量进一步扩大。在未来，实现快充技术普惠性降本、并通过车网互动减少电网压力，将成为快充赛道的竞争重点与发展方向。

快充到超级快充

EV充电功率提升背后的快充连接

平台架构从400V升级至800V要求连接器重新选型，连接器数量可能增加（增加大功率快充接口）；在同等功率条件下，电压提高，电流减小，线缆耐压性提高、体积减下。

几乎所有新型电动汽车设计都依靠快速充电来完善补充传统的充电技术，这是实现突破的根基。我们可以看一下目前一些连接器厂商已经推出的快充、超级快充连接器与相关技术。

HARTING COMBO DC快充连接器

作为宝马和大众集团的1级供应商，HARTING的COMBO系列用于连接快速充电站的组合2型充电，目前充电功率最高200kW（200 A / 1000V）。

COMBO DC快充连接器，HARTING整个连接器无热表面，热管理十分出色，而且电缆横截面也非常小，提供了足够小的接触电阻。COMBO使用薄片“郁金香”形电插头，在数千次插拔后也能确保充电效果，接触材料上选择了具有卓越电流和电压特性的材料确保导电性能，外壳上玻璃纤维增强塑料既减轻了重量又保证了耐用性。据悉HARTING也在布局液冷技术，结合DC快充实现更高的充电功率。

史陶比尔QCC连接器

史陶比尔的高功率充电系统QCC自动充电连接，仅需充电二十分钟，即可连续作业四到五小时。QCC能实现高功率传输，确保锂离子电池和超级电容等储能设备的快速充电。QCC采用全封闭设计，插合及未插合情况下均能提供防水、防触摸保护，可承受高达1500V、670A的持续电流，1440A的短时电流。

QCC，史陶比尔TE快速充电连接器TE的快速充电产品组合相当丰富，也是特斯拉快充连接器件的供应商。TE的快充充电插座集成传感和驱动，在实现智能充电控制的同时，提供安全可靠的触摸安全操作和充电状态反馈。这些连接件还可以扩展，顺应车辆内多种多样的客户电气/电子架构，从离散的点对点操作到通过分布式智能控制等等。

TETE正在开发高压、物理兼容的电池模块触点和连接接口，以便能够扩展充电电池组。这些互连件坚固耐用，集成电流、电压和温度感应，能够智能控制电池管理（充电状态和健康状态）。TE 1MW＋的液冷超级快充连接也在布局中。

永贵超级快充连接

四川永贵则是国内超级快充的头部厂商，走的是液冷技术路线。液冷超充在相同充电电流的工况下，可以大幅减少导体的资源用量，同时还可显著减低易发热部位的温升，技术壁垒高。永贵电器表示，受新能源汽车行业高速发展的影响，公司得以积极争取新客户新项目，新能源汽车连接器、充电枪等拳头产品出货量不断提升，能实现最大电流600A、额定电压1000V的汽车充电。目前永贵的液冷快充产品已经实现商业化量产，客户包括吉利、华为、理想等。

日丰股份超级充电系统

据日丰股份官方披露，其子公司上海艾姆倍新能源科技有限公司研发超级液冷大功率充电枪及超级充电系统目前已经完成核心技术开发及相关验证。根据网上相关资料，其充电功率非常高，充电电流能到600A。日丰股份在2022年5月13日的业绩说明会中表示公司研发的超级液冷大功率充电系统是原创产品，电流最大可到1000A。可以看到，国内厂商在快充连接这条路上竞争力十足。根据中信证券预测，到2025年国内充电枪市场规模将超过40亿元，其中液冷直流枪占比超25%，单价约3000-4000元。在产业变革和国内智能汽车品牌领先的推动下，国产快充连接器厂商有望凭借技术突破、快速响应以及成本优势，抓住机遇做到全球领先。

编辑：黄飞