鉅大LARGE | 點擊量：654次 | 2021年11月30日
動力鋰離子電池的又一發(fā)展方向：快充技術
近年來，新能源汽車的發(fā)展如火如荼，為了推動新能源汽車產(chǎn)業(yè)健康發(fā)展，并使其在全球競爭中處于優(yōu)勢地位，我國政府一方面出臺相關政策對國內(nèi)新能源汽車產(chǎn)業(yè)鏈的發(fā)展予以扶持，另一方面也在積極鼓勵各類資本進入到這一領域。然而相比于傳統(tǒng)燃油車幾分鐘加滿油，新能源汽車充滿電則要幾個小時，在充電樁尚未“遍地開花”的前提下，快充技術便成為了影響電動汽車快速普及的重要因素之一，而快充電池也成為動力鋰離子電池的又一發(fā)展方向。
那么，“快充技術”會給百姓生活帶來什么影響？國內(nèi)市場對“快充電池”又有什么需求呢？
首先，可以節(jié)約大量的時間成本。以燃油汽車每次加油時間6分鐘為例，假如“快充技術”能讓電動汽車實現(xiàn)6分鐘充滿電，燃油汽車高效、快速、便捷的特性就將在新能源汽車中得到繼承，延續(xù)人們的使用習慣。
其次，可以節(jié)省開支。以公交車為例。公交站實現(xiàn)“快充”能提高運營效率，不必把大量的資金投入到購置車輛上來保障運力。反觀慢充公交車，夜間要將車輛交給第三方充電服務公司充電，還要安排專人值班，在車輛和人員方面都新增了很多開支。
隨著市場需求的擴大、技術的發(fā)展和工藝的提升，“快充技術”普遍化到來指日可待，但截至目前，快充領域依然有諸多難題待解決。電池是否能滿足用戶對快充的需求，也考驗著各方智慧。
符合Exic IIB T4 Gc防爆標準
充電溫度：0~45℃
-放電溫度：-40~+55℃
-40℃最大放電倍率：1C
-40℃ 0.5放電容量保持率≥70%
時至今日，仍有不少人對“快充電池”的原理仍然停留在“能夠在最短的時間，盡可能多充電的電池”這個普遍認識上。然而從工藝上來說，就沒這么簡單了。
快充鋰離子電池在結(jié)構(gòu)上與其他電池類似，差別重要在于對正負極材料選用上的不同。在快充鋰離子電池中，嵌入負極的鋰離子移動速度越快，充電的速度也就越快，因此在材料上也就選擇能快速脫出和嵌入鋰離子的正負極材料。
既然如此，是不是只要選擇出適合的材料，就可以制造出快充電池了呢？其實不然。日前，由我國化學與物理電源行業(yè)協(xié)會動力鋰離子電池應用分會（簡稱“動力鋰離子電池應用分會”）與電池我國網(wǎng)聯(lián)合舉辦的“智能制造˙萬里行——2017’動力鋰離子電池產(chǎn)業(yè)鏈智能化之旅”調(diào)研活動調(diào)研組一行深入國內(nèi)三十多家主流動力鋰離子電池產(chǎn)業(yè)鏈公司，就產(chǎn)量、研發(fā)、智能制造等問題與相關公司負責人進行討論，也借此機會探究了部分公司的“快充電池”群像。
銀隆新能源主打鈦酸鋰快充電池。電池我國網(wǎng)了解到，銀隆新能源鈦酸鋰快充電池的核心技術是納米化和摻雜的生產(chǎn)工藝，其正極使用三元材料，負極使用鈦酸鋰。與碳負極材料相比，鈦酸鋰負極具有較高的鋰離子擴散系數(shù)(2*10-8cm2/s)，可高倍率充放電。鈦酸鋰的電勢比純金屬鋰還高，不易出現(xiàn)鋰晶枝，確保了鋰離子電池的安全性。因此其優(yōu)點在于倍率性能好，較為安全，且有關各種極端環(huán)境條件適應能力好，循環(huán)壽命長。但是，鈦酸鋰離子電池也存在一些劣勢：成本偏高且短時間內(nèi)不太可能大幅下降，能量密度偏低，在普通環(huán)境中低溫優(yōu)勢不明顯。
針對上述問題，銀隆新能源計劃在2017年下半年推出下一代更高能量密度的快充電池產(chǎn)品，同時其位于浙江的三期廠已于2017年三月初正式開工，設計產(chǎn)量11GWh。全面達產(chǎn)后銀隆新能源總產(chǎn)量將達到15GWh，或?qū)⑼ㄟ^規(guī)?；a(chǎn)從一定程度上降低鈦酸鋰離子電池成本。
沃特瑪推出磷酸鐵鋰快充電池，通過材料體系創(chuàng)新及電芯結(jié)構(gòu)優(yōu)化來實現(xiàn)高倍率快速充放電性能。該電池正負極采用小粒徑、大比表面積材料，以滿足鋰離子的快速嵌入和脫出，降低電解液黏度以提高鋰離子的遷移速率。磷酸鐵鋰快充電池同樣面對大量放熱出現(xiàn)的高溫安全問題。對此，沃特瑪相關負責人向調(diào)研組表示，沃特瑪已經(jīng)通過對電芯結(jié)構(gòu)進行優(yōu)化，減少電芯內(nèi)部阻抗來降低溫度。此外，有關循環(huán)壽命這個業(yè)內(nèi)一直關注的性能指標，沃特瑪快充電池在6C充電倍率下循環(huán)1600次后仍然保持80%以上的剩余容量，足以滿足用戶需求?；诓牧铣杀鞠鄬^低，技術成熟及產(chǎn)品性能較為穩(wěn)定，沃特瑪堅信磷酸鐵鋰快充電池發(fā)展?jié)摿薮蟆?/p>
塔菲爾堅持自己的技術研發(fā)路線，并在深圳著重布局快充產(chǎn)品。通過與科研機構(gòu)的緊密合作，塔菲爾在保持技術前瞻性的同時，結(jié)合公司的實際情況，推動快充電池產(chǎn)業(yè)化。經(jīng)過調(diào)研我們了解到，目前塔菲爾5C快充電池已經(jīng)量產(chǎn)，下一步研究對象為10C快充電池。同時，研發(fā)部門會針對快充電池產(chǎn)品開發(fā)與之相匹配的物流車或低速電動汽車。
除上述三家公司，調(diào)研組還了解到，寧德時代、微宏動力等在磷酸鐵鋰快充或鈦酸鋰快充上也有所布局。
總的來說，不論是“快充電池”本身，還是與之密不可分的“快速充電技術”，兩者的未來都十分光彩照人，有關市場和百姓生活來說也尤為重要。但筆者建議其他電池公司在布局“快充電池”時，還要從自身技術基礎的成熟性、政策調(diào)整對快充的影響、產(chǎn)品與整車公司的匹配度、與同類產(chǎn)品相比的競爭優(yōu)勢、消費者心理等諸多層面做出綜合判斷。畢竟，想要創(chuàng)造“快充”未來的絢麗，往往要具備應對未知艱難險阻的魄力與勇氣。
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