各城落成超充站背後,電池充電技術已迭代,新能源高壓車產能仍在爬坡

"充電5分鐘,續航200公里"、"充電1秒跑1公里"……本週,海南、重慶、安徽、武漢、深圳等多地宣佈落地全液冷超充戰,今年又有多地宣佈將打造"超充之城",困擾新能源汽車的"補能焦慮"或將逐步被破解。

實際上,自去年起,地方政府、國有能源企業、車商、電池商先後進入這一賽道,今年纔有更多超充站、樁落地。"有了超充樁,並不意味着能儘快實現高壓快充。"某頭部動力電池企業技術負責人告訴藍鯨新聞,超充樁只有與匹配的高壓快充新能源汽車車型、高倍率4C電池"搭配"在一起,才能實現充電的最大峰值功率。

目前,車價是決定消費者購車的重要要素。而800V高壓車、4C電池、超充樁普及率仍在低位,製造成本也高於原有的中壓車、2C電池及普通樁。車價在降,願意主動增配的車商是少數。"高壓車產量上不來,用戶量保持在低位,超充樁使用率也就有限。"某補能企業相關負責人稱,超充樁技術已相對完備,隨着各地、各企業加大對超充樁的佈局,高壓新能源車及動力電池的應用,超充或加速落地。

超充樁、4C動力電池已量產,瓶頸在於應用

所謂"超充",目前市場上尚未有官方的統一定義。從衡量標準來說,行業內是根據充電功率的大小不同劃分,一般對50kW及以下充電功率稱爲慢充樁,50-150kW爲快充樁,150kW以上爲超充樁;還有將150-350kW稱爲一級超充、350kW以上稱爲二級超充的細化區分。

據某充電樁企業負責人告訴藍鯨新聞,目前產業鏈環節,中游整樁企業格局極其分散,上游充電樁核心部件的模塊廠家相對集中在英飛源、華爲、中興等電力電源或通訊電源企業。

目前,"超快充"應用的主要瓶頸在於技術迭代。

"要實現超快充,就要提高電壓或電流,但是單一提高充電電流會釋放大量熱量,挑戰熱管理系統。"據華夏能源網相關人士介紹,應對方式主要有兩種,一種是風冷,但卻存在體積龐大、噪音大等痛點;另一種則是液冷,技術難度高,但是具有體積和噪音小,安全性高等特點。

2023年開始,華爲率先在市場上開展了大規模的"600KW全液冷超充樁"建設,此後多家企業跟進。

前述充電樁企業負責人透露,目前,快充樁和超充樁雖應用規模有限,但業內主流充電設備製造商在技術上並沒有明顯代差。

超充技術已可實現,還需要鋰電動力電池相應技術的"配合"。

寧德時代技術相關負責人在接受藍鯨新聞採訪時透露,"高倍率電池,用大白話來講,就是單位時間內搬移鋰離子的數量更多,要實現這一點,可以從正極材料、隔膜、負極、電解液各個角度入手。" 2023年8月,寧德時代就發佈了全球首款磷酸鐵鋰4C超充電池。

同期,欣旺達推出閃充電池、億緯鋰能公佈π電池系統、蜂巢上市龍鱗甲電池、中創新航發佈U型電池(6C),均爲了給高壓快充鋪路。值得一提的是,今年的北京車展,所有參展電池商均打出超充概念。

高壓車產能還在爬坡

超充設施、高倍率電池已可量產,"使用者"800V架構新能源車量產仍在緩慢爬坡。

"目前800V架構在行業內仍是一個很寬泛的概念,比如在550-930V之間,都可以稱爲800V;電壓範圍在230-450V之間,則稱爲400V。"據某新能源車企技術負責人介紹,比如小鵬G6的800V高壓平臺額定電壓爲551V,智己LS6額定電壓是750V,其他運用800V架構的品牌包括比亞迪、騰勢、極狐、阿維塔、極氪等。海外車型包括保時捷Taycan、現代 Ioniq 5、起亞 EV6和奧迪e-Tron GT等。

純800V高壓架構車型,意味着整個"三電"體系都要升級。

"800V、400V表面上看只是電壓平臺不同,其背後卻是整個產業鏈技術的全面升級。"前述新能源車企負責人稱,800V高壓平臺的應用不僅涉及快速充電系統的建設佈局,還需要供應鏈上下游企業共同開發適應高壓平臺的零部件。尤其是與高壓系統直接連接的子系統部件,例如動力電池系統、電機系統、電控系統、電源系統以及車內的空調壓縮機、加熱系統等,都需要提升耐壓等級。

"800V系統意味着電動車內部的電纜和電氣元件更薄更小。"據某合資汽車零部件廠商負責人介紹, 800V高壓平臺元器件及其材料的選用,如線纜、連接器、繼電器、保險絲、電容、電阻、電感及功率半導體等,耐電壓等級也必須提升至800V或以上。

技術迭代升級同時,800V高壓平臺也會讓整車製造成本上升。

"目前新能源車價格仍在下探。"某國產新能源汽車負責人透露,2023年起800V高壓車型先後上市,價格也被拉低到20萬元一線。但受制於價格、利潤等因素,部分車企同車型普通版時仍然會選擇400V平臺,只有頂配版本才提供800V高壓快充。

產能提升助推成本下降,業內稱超充化將成趨勢

"汽車行業企業降成本主要有三類方法,規模類、供應商協作類和技術類降成本。"前述新能源車企負責人稱,隨着電動車的發展,消費者不僅需要長續航、強動力,還需要更低的能耗,更短的充電時間。基於此,更多車企捲進800V平臺,這促進新技術的普及應用,規模化之後製造高壓車生產成本將有所降低。同時,新能源車企也在通過減少冗餘功能、提升國產化率及規格統一平臺化等方式降本。

華安證券發佈報告預計,2025年新能源主流車型均支持高壓快充。2026年,800V以上高壓平臺車型銷量預計達580萬輛,滲透率50%,2025年支持高壓快充的3C以上電池需求量350GWh,佔國內電動汽車動力電池裝車量的59%。

與新能源汽車類似,某頭部電池廠商負責人也表示,目前2C動力電池仍是主流,4C產品雖已量產,產能因車企需求未能迅速提升。"未來4C電池如成爲主流產品,與之對應的正極材料、隔膜、負極、電解液產量也會相應增加,產能上市將會促進成本降低。"

此前,寧德時代在機構調研時也透露,神行電池相較於傳統磷酸鐵鋰電池成本幾乎沒有增加,價格也不會有大的變化。

在充電樁領域,據前述補能企業相關負責人介紹,目前其所在公司建設一根慢充樁成本在5000元左右,液冷超充成本在2萬元/根左右。

"超充樁綜合能源損耗可降低1%,如果是600kW功率,年充電量80萬度,每年因電能損耗減少而節省上萬元。"該負責人還表示,雖前期開發成本較大,超充樁的壽命將從8年提升到10年以上,且液冷充電模塊的年損壞率低於0.5%,而風冷樁損害率爲5%,對應後期運維成本的大幅降低,此外超充樁使用時"翻檯率"更高。

華爲智能充電網絡領域總裁王志武此前就公開表示,隨着以碳化硅和氮化鎵爲代表的第三代功率半導體與高倍率動力電池的日益成熟,電動汽車正加速向高壓化超充方向發展。預計到2028年,高壓超充車型佔比將超過60%。全面超充化是未來充電產業發展的十大趨勢之一。