2026-04-28 22:34:51
新能源汽車滲透率提升,安全和補(bǔ)能速度成購車核心制約因素。2026年鋰電巨頭聚焦補(bǔ)能速度,比亞迪、寧德時(shí)代發(fā)布閃充、超充技術(shù),但面臨發(fā)熱量劇增挑戰(zhàn)。未來車廠重視充電效率將加大散熱挑戰(zhàn),行業(yè)正通過多種方式延緩內(nèi)阻增長(zhǎng)、對(duì)沖熱風(fēng)險(xiǎn)。
每經(jīng)記者|朱成祥 每經(jīng)編輯|陳俊杰
新能源汽車滲透率持續(xù)走高,但安全與補(bǔ)能速度仍是制約消費(fèi)者購車的核心因素。
安全性的提升,需待固態(tài)電池。時(shí)至2026年,鋰電巨頭們紛紛把破局的關(guān)鍵瞄向了補(bǔ)能速度。2026年年初,比亞迪、寧德時(shí)代相繼發(fā)布閃充、超充技術(shù)。
這類技術(shù)的本質(zhì),是通過降低電阻的方式來提升充電速度,但這也面臨發(fā)熱量劇增的挑戰(zhàn)。
電阻雖然降低了,但電流增長(zhǎng)對(duì)發(fā)熱量的影響更大。4月27日,沙利文中國(guó)高級(jí)合伙人兼董事總經(jīng)理賈龐告訴《每日經(jīng)濟(jì)新聞》記者:“產(chǎn)熱量與電流的平方成正比。”
4月21日,寧德時(shí)代在其超級(jí)科技日發(fā)布神行超充電池,等效10C(十分之一小時(shí)充滿),峰值15C(十五分之一小時(shí)充滿)。常溫環(huán)境電池從10%充至80%僅需3分44秒,從10%充至98%僅需6分27秒。
對(duì)此,真鋰研究院創(chuàng)始人墨柯表示:“現(xiàn)在5C、6C還可以,再往上走,便越來越難。雖然可以做到快速充電,但對(duì)電池的損壞可能也越大?!?/p>
關(guān)于超充對(duì)電池的具體損傷,墨柯補(bǔ)充表示:“快充、超充對(duì)正負(fù)極以及電解液都有損失,尤其是在負(fù)極層面。此外,超充意味著同時(shí)間電解液中瞬間有大量鋰離子快速往返穿梭,因而對(duì)電解液的考驗(yàn)也非常大?!?/p>
賈龐也表示:“傳統(tǒng)石墨負(fù)極在快充、超充條件下有出現(xiàn)鋰析出和枝晶生長(zhǎng),導(dǎo)致容量衰減和安全風(fēng)險(xiǎn),對(duì)電池造成損傷?!?/p>
那么,超充對(duì)電池的損傷,是否是可以接受的呢?
墨柯認(rèn)為:“動(dòng)力電池的容量,當(dāng)損失30%時(shí),按照規(guī)定就不能在車上使用,必須換電池。因此,無論寧德時(shí)代還是比亞迪,肯定計(jì)算過。即超充對(duì)電池的損失能夠滿足70%的要求。比如說,磷酸鐵鋰電池可以三四千次充放。使用超充技術(shù),可能2000次充放就需要報(bào)廢,但2000次充放是可以滿足15萬公里(里程)要求的?!?/p>
假設(shè)每一次充電能夠跑300公里,500次充放便可以跑15萬公里,2000次充放可以跑60萬公里。
簡(jiǎn)而言之,超充是通過犧牲電池循環(huán)壽命的方式以達(dá)到目的。即隨著電池技術(shù)的進(jìn)步,當(dāng)下循環(huán)壽命存在“冗余”,以犧牲循環(huán)壽命“冗余”的方式實(shí)現(xiàn)快充、超充。
“當(dāng)前通過材料體系優(yōu)化(如硅碳負(fù)極、低阻電解液)、熱管理強(qiáng)化及BMS(電池管理系統(tǒng))精細(xì)控制,已在一定程度緩解高倍率充電帶來的壽命衰減問題。此外,工信部新國(guó)標(biāo)(GB38031—2025《電動(dòng)汽車用動(dòng)力蓄電池安全要求》)將于2026年7月起正式生效,其中針對(duì)超快充電池,要求300次快充循環(huán)后仍通過外部短路測(cè)試,明確SOC區(qū)間20%~80%快充性能需保持穩(wěn)定,進(jìn)一步保障快充、超充的安全。”賈龐說。
寧德時(shí)代就表示,其神行超充電池1000次超充循環(huán),電池容量保持率超90%。
以循環(huán)壽命的冗余換得超充速度,對(duì)于消費(fèi)者而言或許可以接受。但仍需解決發(fā)熱量劇增的挑戰(zhàn),而發(fā)熱量劇增也將帶來熱風(fēng)險(xiǎn)。
集邦咨詢分析師王昊駿告訴記者:“從電功率定律(P=I2R)來看,電流(I)增加確實(shí)會(huì)增加功耗(P),可以視為增加發(fā)熱量,因此勢(shì)必對(duì)電池散熱性能提出挑戰(zhàn)。Tier 1(一級(jí)供應(yīng)商)在車用動(dòng)力電池方面一邊通過降低電阻(R)的方式以降低整體發(fā)熱量,另一邊,從結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)層面優(yōu)化電池液冷等散熱技術(shù)(例如肩部散熱)。整體而言,未來隨著車廠日益重視充電效率,散熱的挑戰(zhàn)會(huì)越大,但這也同時(shí)推動(dòng)從材料與結(jié)構(gòu)面的散熱技術(shù)迭代?!?/p>
對(duì)于降低發(fā)熱,寧德時(shí)代方面表示,通過降低歐姆阻抗、界面反應(yīng)阻抗、擴(kuò)散阻抗,實(shí)現(xiàn)鐵鋰電芯平均內(nèi)阻全球最低0.25m歐姆。
不過,雖然降低電阻可以降低發(fā)熱,但發(fā)熱卻是與電流的平方成正比。根據(jù)歐姆定律,電壓=電流×電阻。這意味著,同樣是1000V電壓環(huán)境,電阻的降低意味著電流的增加。
也就是說,超充無法避免發(fā)熱量的大幅增加,而且是以電流“平方”的數(shù)值劇增。
賈龐也告訴記者:“通過降低內(nèi)阻提升充電速度,本質(zhì)是提高電流通過能力。產(chǎn)熱量與電流的平方成正比,這將顯著增加發(fā)熱,對(duì)熱管理系統(tǒng)提出更高要求,包括熱界面材料、整車熱管理一體化設(shè)計(jì)?!?/p>
值得一提的是,隨著時(shí)間的推移,電阻也會(huì)慢慢增長(zhǎng)。賈龐認(rèn)為:“高倍率充放電會(huì)加速電極材料顆粒破碎、固態(tài)電解質(zhì)界面膜(SEI膜)增厚,長(zhǎng)期使用過程中內(nèi)阻存在上升趨勢(shì),進(jìn)而進(jìn)一步放大熱問題。因此行業(yè)正在通過電芯結(jié)構(gòu)優(yōu)化、材料穩(wěn)定性提升及更精細(xì)的BMS策略,來延緩內(nèi)阻增長(zhǎng),并通過整車級(jí)熱管理來對(duì)沖高倍率帶來的熱風(fēng)險(xiǎn)?!?/p>
王昊駿也表示:“隨著電池使用時(shí)間增加,其中伴隨的化學(xué)材料損耗與退化等問題會(huì)導(dǎo)致電阻增加?;氐诫姽β识桑≒=I2R)來看,即使電流(I)不變,電阻(R)的增加,同樣會(huì)導(dǎo)致功耗(P)的增加。精度越高的BMS,越可在電池生命周期末期發(fā)揮有效監(jiān)控電池系統(tǒng)的作用?!?/p>
這是一場(chǎng)與發(fā)熱量對(duì)抗的危險(xiǎn)游戲。未來,就看鋰電巨頭們?nèi)绾瓮ㄟ^技術(shù)進(jìn)步,馴服“發(fā)熱量平方型劇增”這頭猛獸了。
封面圖片來源:每經(jīng)媒資庫
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