文｜起點鋰電  

電車在普及過程中，充電慢一直是用戶詬病的痛點，尤其是遇到出租車充電、節假日在高速路等場景，漫長的充電過程讓很多車主只能無奈排起長隊。

所以對于動力電池如何普及快充，成為了各大電池廠重點關注的技術，各大電池廠的研發團隊也在此領域進行了努力。

近日，廣州巨灣技研超快充動力電池廠投產。該工廠是全球首家進行超快充（10-15分鐘）到極快充（5-10分鐘）研發制造生產的工廠，項目共投資40億元，從去年5月開始建設，歷時僅一年多就完成工期。

據悉，巨灣技研電池產品最快速度是現有電池的6倍。在現場的演示下，僅四分半就從32%達到83%，其效率已經堪比加油。

盡管電池代表了快充系統的心臟，但也需要各類血管的配合，所以整個快充系統中，充電樁、電網層面都需要全新調整，需要車企及上游電池和系統等諸多產業鏈企業，一起對各高壓零部件的絕緣、耐壓等級、銅排的載流、電芯、系統、耐高溫能力設計等諸多環節進行全面和系統化的升級。

涉及快充的因素除了內因還有外因，比如說周邊溫度，在零下以及更冷的氣候中實現快充的難度極大，給電池預熱又會耽誤許多時間，在常溫狀態下的快充就算達到極致，也不能再所有的情況下都能有適應，并且根據能量守恒定律，持續充電時間過長，功率也會衰減的更厲害。

01 快充技術原理以及研發難度

未來市場對鋰電池的要求一定是：循環壽命長、能量密度高、適應環境性強三種特性。

三種特性之間，如何平衡到最佳狀態，才是實現快充的前提，如果其中一種特性的指數極大，另外兩種特性指數則必須縮小，否則就違反物理定律導致電池損壞。

此外，電池材料也是不可忽視的一部分，在充電時，鋰離子從正極出發經過電解液傳輸到負極，在傳輸過程中如有使用不當，往往會引起一系列副作用。除此之外，充放電倍率，電池內阻和電池極化等都會影響充電效率和安全性等。

目前通過試驗發現，正極材料對快充的影響并不顯著，負極影響則較大，優化電池內部設計降低負極內阻，是提高快充速度的重要保證。

除了負極外，電極厚度也是影響充電速度的一大關鍵因素。薄電極有利于鋰離子傳輸，隨著電極的逐漸增厚，鋰鹽就會在集流體處沉積，導致電極利用的不平衡破壞快充效果。

鋰電池三種類型：軟包、圓柱、方殼。因為設計原因，三種類型的電池會導致熱量分布與散失呈現出一定差異。電池材料的導熱能力、電流密度和產熱速率等不一致性質，會隨著電池尺寸的變化而變化，所以電池的快充，可以說只要型號不同材料不同，就注定了技術路線以及研發途徑會不同。

單個電芯的材料問題解決后，電池包整體的散熱系統又是另一門檻。

諸多電芯會對Pack內部溫度產能影響，因為隨著時間的流逝電芯的老化速度不同，對Pack的產熱均一性造成很大影響，除此之外機械粉化等諸多環節，還將對快充的技術推進設置各種阻礙。

02 各電池廠的快充產品

1.寧德時代麒麟電池、神行電池

寧德時代是快充技術的先鋒，其產品麒麟電池在各個方面將電池的性能平衡到了最佳狀態，能量密度可達255Wh/kg，支持5分鐘快速熱啟動及10min充電80％。

并且針對溫度問題，寧德時代的麒麟電池也在熱管理方面做出了優化，換熱面積擴大了4倍，控溫效率提升了50%。

8月16日，寧德時代發布神行超充電池，又一次刷新了快充技術上限，實現了“充電10分鐘，續航400公里”，在正負極材料、電解液傳導、超薄SEI膜等方面進行了全方位優化，改善鋰離子傳輸速率。

2.巨灣技研XFC極速超充電池

巨灣技研電池最大充電速度要比現在普通動力電池快6倍，最大充電功率能達到480kw，可實現7分半鐘充電80%，其定制的12MinXFC電池包可實現充電10分鐘續航400km。不僅如此該產品還榮獲WRCA電動汽車最快充電技術的世界紀錄認證。

3.蜂巢能源龍鱗甲電池

龍鱗甲電池可兼容鐵鋰、三元、無鈷等各類方案，續航里程最高可達 1000+km，支持4C快充，減少了20%的結構件，為電池包減重10-20公斤。

4.億緯鋰能大圓柱電池π系統

億緯鋰能推出的π電池系統，支持9分鐘快充，系統減重10%，實現小空間、低重量、高續航。不僅如此該系統在快充發熱問題上也下了不少功夫，為快充提供了有利保障。

5.中創新航頂流電池

中創新航的頂流電池分為方殼和圓柱兩大類型，均能實現800V高壓快充，由于形狀不同，方殼電池產品支持4C快充，大圓柱電池產品支持6C快充，可實現20分鐘充電10-80%。

6.欣旺達閃充電池

去年九月欣旺達閃充電池的前身SFC480橫空出世，該電池可實現充電5分鐘續航200km，充電10分鐘續航400km，一次充電續航可達700km。

今年基于此欣旺達又發布了“閃充電池”作為升級版，升級后的閃充電池充電10分鐘可從20%飛躍至80% 。

03 注意事項

動力電池中的電流均屬于直流電，快充就是要把直流電的功率在可控制的范圍內盡量放到最大，功率越大損耗就會越大，對于電池的質量就會有更加嚴格的要求，因為功率大代表著電池內部的鋰離子移動速度越快，產能熱量導致電池溫度變高，加速電池的老化。

值得注意的是，熱量產生的速度與熱量散失的速度一定要均衡，如產生速度大于散熱速度，最嚴重的后果就是自燃并導致爆炸，所以快充充電確實過癮，但是安全性相關設施要及其完善且不容許一點失誤。

目前因為鋰電子的使用性能等問題，如何在低溫下實現快充優化的相關方面還涉足較少，所以在寒冷地區新能源汽車如何普及，是個很大問題，鈉電池對于電池的溫度要求比鋰電池低，所以鈉電快充方案或許能在北方地區被大規模使用。

并且，如何讓電池既能跑又不能老，是個嚴肅問題，就好比汽車如何既能跑得快還要聲音小一樣，需要長期進行探索。

目前沒有沒有任何精準方法，能夠直接在車上詳細檢測出電池的老化程度，新開發的電池材料在量產以及成本上遲遲得不到解決，BMS系統局限性，以及電池包內部設計等諸多因素，均是需要克服的問題，畢竟電池的安全性才是第一，要保證各個環節無失誤的情況下，快充技術才會得到進一步的發展。