補能的爭議路線：快充會走向大一統嗎？

在新能源動力電池領域，近日兩則電池的快充新聞引起了網友的熱議：一個是日本電子零部件開發企業 Eamex ，其開發出高容量的電容器，如果用於純電動汽車，最快 1 分鐘即可完成充電。並且Eamex 將於 8 月供應樣品，準備開始量產。

另外一則訊息是寧德時代釋出的CTP3.0麒麟電池，可實現1000公里續航，10分鐘快充，麒麟電池將於2023年量產上市。在新能源電池領域，這是一次突破的創新，在資本市場引起巨大反響。

兩則新聞無一例外都反映出當下動力電池的快充技術發展迭代的速率之快。當下絕大多數的電動汽車快充幾乎一小時才能夠充滿電，慢充的話則需要6小時左右。快充技術在新聞中屢屢有突破的訊息，但是似乎離真正的落地還具有一定的時間。市面上的電動汽車快充的效率還未如新聞描述的那般，目前落地應用的快充技術到底是在什麼階段?升階的話又有哪些挑戰呢?

突破的技術與增長的期待

討論快充技術的發展現狀，我們需要先明晰下快充的概念。在快充的概念中有個重要的術語——充放電倍率C，可以簡單理解為充、放電的速率。電池的充放電倍率，決定了我們可以用多快的速度，將一定的能量儲存到電池裡面，或者以多快的速度，將電池裡面的能量釋放出來。

根據業界定義，電動汽車快充是指充電電流大於1.6C的充電方式，也就是從0%充電到80%時間小於30分鐘的技術。

充電的快慢和動力電池、充電樁、電網等整體技術和設計息息相關，而動力電池是快充的根。電池在快充時負極會出現副產物，影響電芯的迴圈和穩定性。無論是對於廠商還是使用者，最理想的快充電池意味著能量密度高，充電快，價格便宜。然而“魚與熊掌不可兼得”，電池的特性使得其倍率效能、能量密度、壽命、安全性、價格等指標不可兼得，只能是平衡後的中間選擇，如果在這其中提高任何一個指標，其他的指標相對來說都需要做出一定的犧牲。

目前落地的快充技術中，特斯拉採用的4680電池，據悉4680電池組只需要15分鐘時間就能將電量從10%充電至80%，如果電量從10%充電到50%，則僅僅需要7分鐘時間。也就是說，在不擴充充電樁的情況下，使用者最多需要等20分鐘就能將電量補充到一個合適的狀態。

理想智造ONE採用的是來自寧德時代的容量為40.5kwh的VDA電池組。在快充方式下，從0至80%的電能補充需要30分鐘。如果是慢充的方式，需要6個小時才可以充滿電。小鵬最新款P7的2022款480N+快充時間為45分鐘，慢充時間為5個小時。

目前來看，落地的快充電池中，特斯拉的快充速率最快，而其他市面的玩家們快充從10%充電至80%至少需要30分鐘到一個小時的區間，也有一些企業給出的理論充電速度是從30%電量充電到80%需要30分鐘，實際充電時間可能需要40、50分鐘。

對於使用者的充電焦慮，廠商們的做法分為兩派，一種是擴大電池的能量密度延長其里程，里程足夠長的話，充電的頻率不高也能夠覆蓋一部分使用者的選擇;另外一種是我們正在介紹的快充技術，將充電的時間限制在半小時以內，雖然跟燃油車的5分鐘加滿油不能比，但是快充技術一直在屢屢打破此前的記錄。

央視財經此前也釋出了一則訊息，稱電動汽車快充技術已經成熟，只需要10分鐘左右就能充滿一臺容量為100KWh電動汽車。寧德時代推出的新款麒麟電池10分鐘快充，2023上市量產，這些快充電池的突破讓對新能源汽車觀望的人群期待了起來。

快充之路的“山巒層疊”

也許會有人想，如果把里程和快充的兩個優勢結合起來，新能源汽車的普及率會更高，尤其是在目前油費突破十元的情況下，高企的燃油費率讓廉價的電能優勢愈發突顯出來。前面我們也提過，由於電池本身的物理特性，致使其能量密度與功率密度不是能夠同時提升的兩個指標，在同一個電池中只能提升其中一項，另外一項的效能只能顧此失彼。

在動力電池中，倍率效能、能量密度、壽命、安全性、價格等指標需要在一個最佳化後合理的區間，廠商們的選擇是在控制好電池成本的前提下，用便捷的充電能力+適用的續航里程，來緩解使用者的焦慮。對於快充電池來說，在提升效能的過程中也存在瓶頸。

1.材料與工藝的要求提升。動力電池快充的過程，充電時間縮短，充電功率的提高，需要更高頻磁性材料與磁性元器件。這就需要原材料廠商研發出更多高頻磁性材料、磁性元器件，同時提高生產工藝以滿足越發複雜的工藝要求。

2.耐壓與安全性。超級快充對比普通充電來說，電壓甚至可能提高到1000V，這對繼電器、熔斷器以及磁性元器件來說，都需更加耐壓的材料。此外，由於功率的提高，充電的過程中會產生大量的熱量，在保證快充倍率效能的同時，也要兼顧散熱的效率，安全的效能需要得到保障。

3.電池技術的突破延長其壽命。快速充電倍率大，對電池的壽命影響也比較大，仍然需要持久探索對電池內阻降低的技術，對正負極材料的進一步最佳化等，比如說根據超級快充中所需充電功率以及充電的時間來調整電池相關的效能。目前電池的技術突破方向主要包括改變電解液的配的方，電芯的結構，降低溫升，提高電壓等。

在快充的過程中，對於電池來說，最大的風險還是其充電過程熱失控帶來的危害。對於一些新能源車型來說，一旦超負荷過載充電，電池自燃的機率將大大提升。此前包括廣汽豐田、威馬等車企，為了保障車輛安全性，曾偷摸的為旗下車型鎖電、降功率。這意味著快充技術在完全的落地過程中，宣傳只是一方面，快充本身需要受到多方面的限制。

補能路線：相互補充與協同

對於新能源汽車來說，快充是一個系統的工程，需要充電樁、電網、動力電池的協同，從動力電池的發展角度來看，補能體系的變化在電動汽車發展的十年間，發生了巨大的變化。快充、換電、長續航的里程幾乎是現下發展路線的三個爭議選擇，車企廠商們在各自的擅長的領域選擇了不同的技術路線。

對於使用者來說，選擇就比較簡單，《2021中國電動汽車使用者充電行為白皮書》顯示，快充是99.3%的使用者的首選，尤其是對充電時間高度敏感的營運車輛使用者，對快充的需求更高;從充電設施功率看，超過87%的使用者傾向選擇120kW及以上大功率充電樁。

每年的十一假期，衝上熱搜新聞的總會有新能源汽車充電難，排隊久充電久。快充的普及在未來也會是解決節假日出行快速補能的重要手段。從長遠來看，公共充電場景還是以快充為主，包括超級充電，在政策方面，我國正在大力發展公共的快充網路，加速普及高速公路充換電網路的覆蓋度，國家電網等相關的企業也在高速公路加大對快充網路的投入。包括車企、運營商在內的各方都在積極推進快充網路的佈局。

疊加上“雙碳”戰略目標的影響，停產燃油車是大勢所趨。此前歐洲議會投票透過了由歐盟委員會起草的立法提案，決定自2035年起在全歐盟範圍內禁止銷售註冊燃油車，包括插電混動、合成燃料在內的過渡性方案也均被否定。汽車廠商包括北汽、長安、奧迪、賓士等多家車企也紛紛宣佈自家停產燃油車的時間，奧迪品牌確定了2026年不再推出內燃機新車型、2033年起停止所有內燃機車型生產的目標;賓士將致力於在2030年完成集團的電動化轉型，全球市場內的內燃機退出時間則不晚於2039年;長安汽車將於2025年正式停止銷售傳統燃油車。廠商們的禁售時間基本上在2025年—2040年之間。

禁售燃油車的時間表確立，也意味著汽車電動化的發展日趨深入，對於關鍵的快充技術的來說，也到了爆發前的黎明階段。

不過耽於動力電池本身的物理特性限制，快充與安全、壽命、成本等關鍵要素相互矛盾，平衡快充、安全、壽命等各種需求仍然需要較長的一段時間來磨合。發展空間巨大的事物成功達成的過程總是充滿挑戰，長期耕耘厚積薄發都是必要的路徑，繞不過去。

在補能的路徑選擇上，從新能源汽車開始發展的那天起，爭論從未停止，從慢充到快充，從換電到充電，各種聲音都有，而現在也沒有誰淘汰掉誰，這也是市場選擇最終結果的呈現，在不同的情境下，會有不同的需求，市場化發展的事物，也需要符合市場發展需求的補能方式。

使用者最終的需要是充電的便利性，例如沒有時間等充電的情況就採用換電的方式，時間充裕的話，選擇電網波谷的階段慢充，不同的補能方式，在不同的使用情境下，有不同的市場空間。我們知道我們們的地域遼闊，覆蓋的氣候條件各不相同，而充電具有較強的地域性，在北方的冬天，換電就比快充更受消費者的歡迎，如果非要討論個哪種技術路線為王會淘汰其他路線，從使用者的使用場景來說，補能方式想要做到統一就不太現實。

回到快充的技術路線，對於廠商們而言，也不會選擇單一的路徑，非此即彼的選擇容易走進死衚衕，企業也會根據使用者的意願來調整補能的方式。技術迭代、消費認知提升、企業的傾斜推廣等各種因素在市場化發展有不同呈現，但最終的選擇還是靠市場。