超充时代拉开的帷幕，卡住了｜科普

撰文 | 郑文  编辑｜周长贤

新能源车动力电池的主要矛盾似乎在不知不觉间，悄悄从续航里程焦虑转移至补能速度焦虑。

8月16日下午，宁德时代在宁德总部发布了全球首款磷酸铁锂4C超充电池——神行超充电池。根据官方发布的信息，充电10分钟，就可以增加续航400公里。也就是说，充10分钟的电，可以从北京到济南，从上海到合肥，从宁德到金华，从重庆到贵阳。

(资料图)

同时，该电池进一步克服了磷酸铁锂电池恼人的低温痛点，即便是在-10度的低温环境下，也可以做到30分钟充电至80%。它的续航里程可达到700公里以上。

宁德时代国内乘用车事业部CTO高焕透露，“神行电池将会在2023年年底进行大规模量产，明年一季度大家就能买到搭载这款电池的车”。

“科技惠及大众，超充成为标配”，“从今天开始，超充时代正式到来。”他的话掷地有声，似乎每一句都在挑动着行业的神经。

超充成为标配？

易观分析的调研报告中，一组数据非常直观。

2022年我国82%的新能源车主充电时长介于0.5～2小时之间，超过1/4的车主充电频率达到一天一次，充电时间和排队时间长成了困扰50%以上用户的问题。这个痛点督促着企业在此方向上不断努力，研发充电更快，续航更长的电池。

事实上，超充电池也并非新事物。去年上市的小鹏G9，其中一大亮点就是搭载的欣旺达4C超充电池，“充电5分钟，续航200公里。”。

这个C是什么意思呢？它用来表示电池充放电能力倍率，4C是指电池在四分之一小时（15分钟）内可以完成整个充电周期。

去年6月，宁德时代就曾推出过具备4C超充能力的麒麟电池，麒麟电池采用的是高镍加硅比能配方，成本很高。

极氪009ME版本是宁德时代麒麟电池的全球量产首发车型，电池容量140KWh，28分钟可实现10%～80%的充电，CLTC工况续航里程822km。该车型已于今年4月16日开启交付，售价58.8万元起。

这意味着，包括麒麟电池在内的4C超充电池，注定只能是高端车“特享”。而此次磷酸铁锂版本4C超充电池的发布，其目标无疑是更宽广的主流市场。

在发布会后，宁德时代方面告诉《出行百人会/AutocarMax》，虽然成本有所增加，但价格与现有的磷酸铁锂电池比，不会浮动太多。

这家务实的企业再次用行动告诉大家，其目光永远紧盯最主流市场，致力于最大公约数的痛点改善。

“当前用户开始从先锋用户转向大众用户，我们要让更多的老百姓使用前沿科技，享受到科技突破的红利。”宁德时代首席科学家吴凯认为，动力电池科技的未来，一要面向世界前沿，二要面向经济主战场。

“10分钟充400公里”的磷酸铁锂电池

宁德时代用最朴素的食材，做出了高端的美味。

快充能力的评估主要看充放电倍率，影响因素包括电极材料、充电桩充电功率和动力电池温度。其中，电池企业需要做的优化是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。

要想实现超级快充，电池这个充电载体需要经得起考验。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。而磷酸铁锂材料恰恰本征电导率比较低，仅为三元材料的百分之一。

这就带来一个突出的问题，在高充电倍率下，锂离子脱嵌和迁移的速率加快之后，负极高速嵌锂能力不够，一些锂离子来不及到达负极的目标坑位，就“中道崩殂”，会出现析锂甚至锂枝晶。

众所周知，锂枝晶有安全隐患，容易引发电池短路自燃。同时，产生锂枝晶后，锂离子活跃数减少，电池容量不可逆衰减，使用寿命缩短。

锂离子电池由正极、负极、隔离膜和电解液组成。宁德时代针对这四部分，全方位优化了锂离子从正极脱出到嵌入负极这个过程的能力，下面具体来看看到底有哪些改进：

正极材料部分，宁德时代通过超电子网正极技术，采用充分纳米化的磷酸铁锂正极材料，搭建四通八达的超电子网，降低充电过程中锂离子脱出阻力，从而加快锂离子的移动。

在石墨中，宁德时代采用了最新研发的二代快离子环技术，对石墨表面进行改性，增加锂离子嵌入通道并缩短嵌入距离，为电流传导搭建高速公路。在加快锂离子运动的同时还使用了多梯度分层极片设计，通过调控极片多孔结构的梯度分布，实现上层高孔隙率，下层高压实结构，实现快充与能量密度的平衡。

经过化成后在石墨表面生成一层超薄的、均匀的SEI膜，能有效降低嵌入阻力，使得锂离子的穿透能够纵享丝滑。此外，采用的极片超漩涡环技术，既能降低固液界面的脱溶剂化能垒，也能提升锂离子固液界面扩散速率。

在电解液方面，全新的超高动力学电解液配方，有效降低了电解液粘度和提升了锂离子脱溶剂化能力，大幅提升锂离子在液相和固相的传输速率，实现电池充电速度的快速提升。

此外，宁德时代通过改善隔膜高孔隙率和低迂曲度孔道，降低了阻抗，从而提高了锂离子液相传输速率。

在经过上述系统设计后，磷酸铁锂被成功改造为4C超充电池。

超充时代的帷幕，卡在超充桩

神行超充电池刚一发布，阿维塔马上就官宣将成为首批搭载宁德时代神行超充电池的品牌。与此同时，宁德时代在社交平台表示，超充技术或将与长安、奇瑞、极氪以及哪吒等品牌进行合作。

但是，现实真的有那么美好吗？《出行百人会/AutocarMax》的判断是，当下，无法彻底拉开超充时代的帷幕。

广大电动车用户都知道，除了电池达到标准，超充桩的跟进更是无比重要。然而，充电桩市场的现状并不乐观，布局商业化快充桩的大多是小规模企业，盈利很困难。此外，主机厂的充电桩一般都没有进行共享化、通用化运营，而公共充电桩的运营效率则很低。

更重要的是，市面上的商业充电桩功率大多在80～160kW范围，与电池的高功率需求有差距，现有的充电桩普遍没办法发挥超充性能。

换句话说，兵马就位了，粮草还在路上。

事实上，宁德时代已经在布局。在宁德时代科技大楼园区内，首个“宁桩”超充站落地。600kW全液冷超充站，集结光伏、储能和电动汽车超充及电池检测功能于一体，可以确保神行超充电池达到发布会所说的，10分钟超充增加400公里的效果。

据了解，超充系统由快卜新能源与宁德时代合作完成。快卜新能源是一家总部位于上海，由宁德时代、小米集团战略投资的提供光储充检能源服务的高科技企业。

“光储充检一体化”是一种集成光伏、储能、快充及电池检测等设备的充电服务设施。很多老旧小区，电力基础设施没办法承载充电桩，电网无法扩容，在这种情况下，“光储充检一体化”的超充桩可以用事先储能的方式来规避上述痛点。

可以说，光储充检一体化液冷超充是市面上最领先的超充系统。

一切抛开成本，谈商业设想的行为都是耍流氓。尽管宁德时代凭一己之力在平价的磷酸铁锂材料上实现了4C超充电池的设计，但现阶段，超充站的成本仍很高。

据快卜方面介绍，液冷超充站的建设成本是普通快充站的两倍。部署初期，超充站内将会按照15%～30%的比例来分配超充与快充，以此来减缓落地的成本压力。比如在高速服务区，8个车位中，两个车位是超充桩，6个车位是快充桩。

后续阶段，整个液冷超充网络铺开后，只需要更换快充桩的终端就可以实现全面超充。在新一轮产品迭代后，宁德时代有信心将成本涨幅控制在10%以内。

快卜国内事业部CEO李欣透露，今年年底，快卜计划联合宁德时代部署超一百座“宁桩”充电站，首批超充站将在一二线城市逐步铺开。

目前，该细分赛道的主要玩家有国家电网等国资企业、特来电等民营企业与车企等。

（数据截止到2023年7月31日）

比如，理想、蔚来（550kW超充桩）、小鹏、广汽埃安（A480超充桩）、极氪（ZEEKER Power超充桩）、极狐等车企都开始规划建设液冷技术的大功率超充站，特来电、星星充电等设施运营商也有相应规划。但总体来说，均处于起步阶段。

毋庸置疑，超充时代的帷幕正在徐徐拉开，但可能会被卡住。至于，能不能大力出奇迹，恐怕要交给主机厂和超充桩企业们来回答。

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