高压快充：车桩电池三方“共振”超充迎来爆发时刻

　　“充电5分钟，续航200公里”、“充电1秒跑1公里“......最近，只要关注新能源汽车、充电桩行业的，几乎都会被这样的字眼“刷屏”。

　　今年十一国庆期间，广西高速钦州西服务区超级充电站上线kW功率充电的快充枪，为国庆驶上高速的电车车主提供超快充服务，避免了长时间排队等待。场站运维人员提供的数据显示，每台充电桩平均每天可充240辆车，这个数据几乎是普通快充的10倍以上。

　　相比市面上普遍在60-120kW的直流充电桩，功率高达350kW-600kW的液冷超充桩，正成为充电基础设施建设的新热点，既大幅提升了充电速度，又显著缓解了电动汽车车主的充电焦虑。另一厢，800V-1000V的高压快充技术也正在车端、电池端快速应用和普及，并进入一个小高潮。

　　不过，高压快充的实现并不容易，因为涉及到全产业链，超充桩只有与匹配的高压快充新能源汽车车型、高倍率4C电池“搭配”在一起，才能实现充电的最大峰值功率。其中任何一个环节上的“掉链子”，都会让所谓的“超充”效果大打折扣。

　　去年，支持800V高压平台的车型数量较少，价格区间往往在30万元以上。由于需要配套升级高倍率电池、OBC、空调及PTC、电机、线V架构带来了较高的成本增加，很难在中低端车型上落地。

　　但进入2023年，800V高压车型扎堆上市，价格也被拉低到更亲民的20万元一线V高压SiC碳化硅平台，并标配3C电池，定价26.39-35.99万元；10月12日，上汽智己LS6正式上市，主打准900V高压平台概念，双电机版本最大功率579kW，充电15分钟续航500km，价格下探到22.99万元；合创V09号称是全球首款标配800V高压系统的MPV，提供4C超级快充，常规版本充电功率158kW，但配备4C电池的高阶版本则直达380kW；大秀高压快充技术的还有广汽埃安旗下的高端豪华品牌昊铂GT，15分钟补能450km，可承受行业最高900V峰值电压。

　　此外，还有一大批排队等待上市的800V高压车型，如呼声较高的理想MEGA，电池容量100kWh-110kWh，据说最高峰值充电功率达到了521kW，最高电流711.6A，7分钟就充电50度电。还有年底要上市的华为问界M9，以及极氪刚刚发布的001FR猎装超跑，四电机最大输出功率956kW，上的是四碳化硅800V高压系统。

　　之前，电动汽车普遍采用400V，彼时，充电功率最大的是特斯拉V3充电桩，能达到250kW，工作电流峰值600A。但随着国内品牌800V架构一哄而上，特斯拉的大电流充电方案就有点儿拉胯了。可以预见，随着800V高压架构版本的高倍率电池、OBC、电机、PTC等配件的技术成熟，以及车型放量，成本有望进一步降低，并逐步下探到B级车。即便A级车不能做到全域800V架构，也能通过400V/800V混合、并联电池组、DCDC额外降压的方式，找到平衡之策。

　　华安证券报告显示，预计2023年高压平台车型将密集上市，2025年新能源主流车型均支持高压快充。2026年，800V以上高压平台车型销量预计达580万辆，渗透率50%，2025年支持高压快充的3C以上电池需求量350GWh，占国内电动汽车动力电池装车量的59%。

　　今年电动汽车销量达到900万辆应该问题不大，其中高压快充车型的销量预计121万辆，在纯电车中的占比为21%。也就是说，每销售5辆纯电车，就有1辆是高压快充车型。

　　如果是纯800V高压架构车型，意味着整个“三电”体系都要升级，包括电池、电机、OBC、线束、DC/DC转换、空调和PTC加热器件，全部要更新到800V架构。

　　消费者为什么要购买高压快充车型呢？除了马力、扭矩等性能方面强上一截，因为引入耐高压、耐高温、低能耗的碳化硅第三代半导体功率器件，让OBC、电机等配件更加轻量化、更小巧外，其中最诱人的当属充电速度上的提升。400V的车型500A的电流，充电峰值功率只能到200kW，一旦上了800V，电流达到600A，峰值直指480kW。但有一个前提条件，必须上4C以上的高倍率电池，否则哪怕是超充桩，充电速度也仅仅是高一些而已。

　　这就需要锂电动力电池的“配合”。所以，宁德时代在高端的麒麟电池之后，今年8月发布了全球首款磷酸铁锂4C超充电池，阿维塔、哪吒、奇瑞、极狐等车企首批搭载，预计明年一季度量产，有望让800V高压快充价格下探到更低的区间，覆盖更广泛的车型。欣旺达的闪充电池、亿纬锂能的π电池系统、蜂巢的龙鳞甲电池、中创新航的U型电池（6C），都是为了给高压快充铺路。

　　高倍率电池，用大白话来讲，就是单位时间内搬移锂离子的数量更多，要实现这一点，可以从正极材料、隔膜、负极、电解液各个角度入手，一方面对正负极材料改性、改结构，同时让锂离子的传输路径更顺畅。比如减少正极的颗粒大小，让锂离子脱出的阻力变小，用孔隙率更大、更薄、透气度更高的隔膜，降低电解液的粘度、浓度，增大锂离子的扩散系数，通过添加导电剂的辅助材料，降低电极的接触电阻，让电子移动速率更高。

　　在实现超快充效果方面，负极材料改性的效果最佳，远比正极材料上做文章更有效。

　　作为摇椅式电池，只要嵌入石墨负极的锂离子更快，充电速度就会更快。熟悉锂电池工作原理的话，对SEI膜恐怕并不陌生，就是在负极与电解液的固液界面形成的一层膜，导致不仅容易出现析锂效应，带来安全隐患，造成寿命衰减，还直接影响扩散效果和倍率性能。于是，用纳米粒子包覆碳纤维的负极具备了多孔通道，能显著改善倍率性能，碳包覆材料占比越高，对应更高倍率的电池，如包覆材料占到10%，差不多就达到4C。此外，使用硅碳、石墨二次造粒等方式，也能通过负极改性提升倍率性。

　　可以说，高倍率电池是高压快充实现的必选项，两者相辅相成。当然，被高压架构抬高的成本增加问题，也会随着高压架构车型销量的提升而降低。预计2025年，4C电池将占据主流，并逐步在20万元以下的车型上搭载，6C电池也将崭露头角。

　　要实现高压快充，充电1秒1公里，只有800V高压车型、4C电池这两项还不够，超充桩则是第三个必要条件。车、电池、桩三者协同在一起，才能实现峰值的超充速度，缺一项都会让充电速度打折扣。

　　按照电动汽车主机厂的计划，持续提升高压快充车型的渗透率已无悬念，但业界的疑虑是，需要配套的480kW\600kW的超充桩能跟得上脚步吗？现在看，最大的影响因素并不是技术，因为耐高压的碳化硅功率器件、全液冷技术的难度不大，反而是电网容量受限、投建超充站的经济性顾虑是超充落地的两大掣肘。

　　超充桩的好处多多，首先是充电枪更轻便，线，车主充电体验得到提升；综合能源损耗降低1%，如果是600kW功率，年充电量80万度，每年因电能损耗减少而节省上万元。更值得关注的是，超充桩的寿命将从8年提升到10年以上，液冷充电模块的年损坏率低于0.5%，而风冷高达5%，是液冷的10倍，且对应后期运维成本的大幅降低。因此，从全生命周期的角度看，超充桩的经济性就体现出来了，远没一次性初始投资成本看起来那么高。

　　而且超充桩能提升充电桩的收益率，充电速度快，“翻台率”就高，每天接待的车辆更多，充电量、枪效更高，便能有效摊薄变压器、土建扩容、土地资源等占用成本，充电站的收益会更高。这么想，超充站这笔帐也没那么难看。

　　当然，因为目前市场上的800V高压快充车型保有量还不够高，大多为最高电压750V的充电桩，存量的公共充电桩中超充比例只有5%左右，大概10万台左右的样子。但随着高压车型的扎堆上市，特别是“超充+快充+功率共享”的混搭投运模式，大幅降低了投建门槛，带来了使用率的提升，市场的积极性自然被调动起来，超充桩建设进度也必然加速。

　　当高压车型、4C电池、超充桩形成三方“共振”时，“充电5分钟，续航200公里”，这样的极速充电体验时刻正在到来。