超充換電各擅勝場?孚能科技新電池技術加速“里程焦慮”消失

孚能科技憑借在碳化硅等電池材料上的多年研究和突破,率先實現超壓快充環境下的電池壽命與現有電池產品壽命同級別,是目前市場上在補能效率和電池壽命中取得良好平衡的首選技術方案。

孚能科技

純電汽車的未來是充電還是換電?這可能是一個需要長久爭議下去的話題。

8月15日,純電新勢力小鵬汽車舉辦了超級補能發布會,推出最新一代超快充樁S4,并宣稱其可實現5分鐘充電續航200KM。無獨有偶,在不久前的世界動力電池大會上,孚能科技也分享其即將量產的新電池技術,10%-80%充電時間也小于15分鐘。這兩者都是基于800V的超壓快充技術,而隨著超壓快充技術的逐漸普及,不僅用戶的“里程焦慮”將加速消弭,充電和換電兩種補能方式的比較和競爭也將進入新的階段。

8月15日小鵬汽車發布最新一代超快充樁,強調超壓快充技術緩解“里程焦慮”

8月15日小鵬汽車發布最新一代超快充樁,強調超壓快充技術緩解“里程焦慮”

充電15分鐘400公里!孚能科技刷新補能效率

長期以來,新能源汽車的補能效率一直是被詬病的難題,而通過提高充電電壓來提升充電效率的做法也成為行業的共識。中國科學院歐陽明高院士就曾在多個公開場合呼吁,解決汽車充電的后顧之憂,需要更大功率的快充技術,例如已被汽車行業積極關注和發展的800V超壓快充技術。目前,超壓快充技術發展的主要難點在于如何兼顧電池的安全、壽命及制造成本,而孚能科技即將量產的330Wh/kg能量密度半固態軟包動力電池,將是目前市場上綜合性能最好的超壓快充方案之一。據孚能科技董事長王瑀博士介紹,新電池在具備高能量密度同時,其SOC快充技術可以實現電池容量從10%-80%時充電少于15分鐘。

孚能科技即將量產的半固態軟包電池具備良好的快充性能

孚能科技即將量產的半固態軟包電池具備良好的快充性能

10%-80%充電少于15分鐘是一個什么樣的速度?這里需要引入一個專有名詞——“充放電倍率”。充放電倍率(C)=充放電電流(mA)/電池額定容量(mAh),因此,少于15分鐘就意味著該電池充放電倍率峰值超過4C。一塊電池的合理充電時間會包括預充電狀態、大電流恒流充電、恒壓充電這三個階段,其中預充電狀態旨在保護電芯,恒壓充電狀態旨在限壓保護電池結構,所以影響充電速率的階段主要在大電流恒流充電的過程,這一過程的電量區間往往在10%-80%。

有媒體報道,孚能科技是國內首個實現可量產800V超壓快充技術的企業,其800V快充電池將于2022年實現量產裝車。據公開分享,孚能科技的800V快充技術的平均充電倍率達到2.2C-4C,處于行業領先水平。以一款汽車600km續航里程來計算,相當于15分鐘充電增加行駛里程420km。

當然,市場需要的電池快充技術不止考慮充電速率,還需要考慮安全、壽命等多項指標。電池百人會理事長于清教曾表示,“短時間實現80%左右的補能其實很容易,但兼顧電池壽命和安全性比較難?!敝袊噭恿﹄姵禺a業創新聯盟副秘書長王子冬也曾在接受媒體采訪時提及,“能量密度越高的電池,充電接受能力反而越低。要做到高能量密度的同時,還能做到高功率密度,這對材料、電池結構和生產工藝的挑戰非常大,需要在這兩個性能之間找平衡?!辨谀芸萍紤{借在碳化硅等電池材料上的多年研究和突破,率先實現超壓快充環境下的電池壽命與現有電池產品壽命同級別,是目前市場上在補能效率和電池壽命中取得良好平衡的首選技術方案。憑借在800V超充超壓技術的突破,孚能科技也在近1年中斬獲多次行業大獎。

超充迎來爆發式增長,超充換電未來互為補充

隨著以孚能科技為代表的高壓快充技術迅速發展,關于新能源汽車充換電的優劣勢再次成為市場和用戶討論的熱點。據不完全統計,僅2022年下半年至2024年,全球就將有十幾家車企推出基于800V超壓快充技術方案的新車,其中半數以上集中在中國市場,主要是價位20-50萬元的中高端車型。那么,高壓快充技術會取代這兩年熱議的“換電模式”嗎?行業專家并不這么認為。

在行業眼中,800V超壓快充技術的推廣還面臨許多挑戰,中國汽車動力電池產業創新聯盟副秘書長王子冬曾提及,我國還沒有建立合理的快充電網絡,市面上現存的公共充電樁多為慢充樁,大多數車企推出的各類快充技術需要搭配與之相配的充電樁使用。此外,800V超壓快充技術帶來的電網負荷及變電站容量挑戰也大幅提升,這也讓其技術推廣需要車企、電池企業、電網企業、充電樁運營商等全產業鏈共同努力完成??梢灶A見,在相當長的一段時間內,國內的充電網絡還將以400V為主。而孚能科技的超壓快充技術,可以智能兼容國內400V-800V系統,實現800V和400V的自動切換,極大程度上方便了用戶的選擇,非常有利于高壓快充技術的推廣。

超壓快充模式和換電模式都有其各自的優缺點

超壓快充模式和換電模式都有其各自的優缺點

與充電模式相比,換電模式在網絡建設的成本和電池的標準化上存在挑戰,但在換電效率和電網設施壓力方面存在比較優勢。以蔚來汽車的換電站為例,在補能效率上,換電過程在10分鐘左右,遠優于當下的快充體驗;在對電網設施的需求上,換電模式也有著先天性的優勢,換電模式在實現快換的同時可以兼顧慢充,換電站充電倍率通常采用0.5-0.6C,相較2C以上的快充能夠大大提高電池壽命和使用周期。截止22年8月,蔚來汽車在全國的換電站總量已超過1,000座,累計實現換電服務超過1,000萬次。

因此,近年來換電模式也迎來著越來越多的支持者。吉利汽車董事長李書福就曾在2022年兩會期間建議加大電動汽車換電體系建設,推動換電模式標準化、通用化。寧德時代也在22年宣布布局出租車以及重卡換電市場。行業預測,在整個“十四五”期間,國內換電站數量有望迎來爆發式增長,數量將突破3萬座。

行業預測,十四五期間有望新建換電站超過3萬座

行業預測,十四五期間有望新建換電站超過3萬座

其實,不管是800V超壓快充模式,或是換電模式,其目的都是緩解用戶的“續航里程焦慮”,而其各項優勢也主要相對于大容量電池。目前,通過提升動力電池容量來緩解里程焦慮已經被視為是上一階段的解決方案,隨著電池容量增加,帶來的性能提升邊際效應越來越低,成本快速上升。因此,除了不斷提升電池的能量密度外,超壓快充或換電這樣的新方案也成為緩解用戶里程焦慮的重要選擇。在行業看來,高壓充電和換電模式并不是一個選擇題,而是技術解決方案和商業模式的區別,兩者將長期共存,互相補充。無論企業或產品選擇那種模式,最終的受益者都將是廣大消費者。

參考新聞及報告:

騰訊網 3月10日《李書福、曾毓群站換電,雷軍押快充,為何會有充換電之爭?》

中國能源報 7月5日《快充,誰更快!》

電動知士 6月24日《換電or超充?蔚來高速換電站快速普及,你們怎么選?》

興業證券 8月8日《研究報告——高壓快充:下一個放量的電動智能新趨勢》

東興證券 7月30日《研究報告——換電行業:新能源車補能格局煥新,各路選手逐鹿換電》


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