每經編輯｜程鵬 蓋源源    

盡管電動汽車越來越受歡迎，但許多消費者仍在猶豫是否要換車。一個原因是，電動汽車的充電時間太過漫長，但加快充電過程可能會損壞電池并縮短其使用壽命。

據科技日報報道，研究人員22日在美國化學學會秋季會議上報告說，他們設計了一種超快充電方法，可在10分鐘或更短的時間內為不同類型的電動汽車電池供電而不會造成傷害。

圖片來源：視覺中國

新方法讓電動汽車10分鐘充電90%

據科技日報報道，研究人員表示，快速充電是提高消費者信心和全面采用電動汽車的關鍵，這將使車輛充電非常類似于在加油站加油。

為電動汽車鋰離子電池充電過程是一種微妙的平衡行為。當電池充電時，鋰離子從設備的一側（陰極）遷移到另一側（陽極）。只要鋰離子遷移得快，電池充電就更快，但有時鋰離子不會完全移動到陽極中。在這種情況下，鋰金屬會堆積起來，這可能會引發電池早期故障,還可能導致陰極磨損和破裂。所有這些問題都將縮短電池的使用壽命和車輛的有效續航里程。

這一難題的一個解決方案是以優化速度的方式改善充電協議，同時避免損壞目前在車輛中使用的許多不同類型的電池。但開發最佳協議需要大量數據，了解各種方法如何影響這些設備的壽命、效率和安全性。

為了應對這些挑戰，美國愛達荷國家實驗室的研究團隊使用機器學習技術整合充電數據來創建獨特的充電協議。通過輸入許多鋰離子電池在充電和放電循環期間的狀況信息，科學家們訓練機器學習分析來預測電池壽命以及不同設計最終會失敗的方式。然后，該團隊將數據反饋到分析中，以識別和優化隨后在真實電池上測試的新協議。

研究結果顯示，新方法在短時間內顯著增加了進入電池的能量。 研究人員觀察到電池在10分鐘內充電到90%以上，且沒有鋰電鍍或陰極開裂。 而目前的方法充其量只能在大約半小時內讓電動汽車充滿電。機器學習模型的一個優勢在于它將協議與電池中實際發生的物理現象聯系起來。

研究人員計劃使用他們的模型開發更好的方法，并幫助設計經過優化以進行快速充電的新型鋰離子電池。研究人員表示，他們的最終目標是讓電動汽車能夠“告訴”充電站如何快速安全地為其特定電池供電。

寧德時代此前表示：擁有超快充技術 電池5分鐘可充至80%電量

充電慢帶來的續航焦慮是制約電動汽車行業發展的一大痛點。據中國證券報，機構統計顯示，2021年，支持快充的熱銷車型平均理論充電倍率約為1C，即實現SOC30%-80%需要充電約30分鐘、續航約219km（NEDC標準）。而在實踐中，大部分純電動車實現SOC30%-80%需要充電40-50分鐘、可行駛約150-200km。若加上進出充電站的時間（約10分鐘）， 純電動車花費約1小時的充電時間僅能在高速路行駛約1個多小時。

據國家推薦標準《電動汽車傳導充電系統》，直流充電輸出電流范圍優先選擇80A-250A。此外，受限于硅基IGBT功率器件的耐壓能力，目前已上市的大多數電動車搭載400V電壓平臺。按此標準，電動車峰值充電功率約為250A×400V=100kW。 即100kW級功率充電10分鐘大約補充16.7kWh的電量，對應可行駛100km。

充電速度作為動力電池性能的核心指標，對于電動汽車的應用體驗及推廣普及有著至關重要的作用。因此，頭部動力電池企業與車企均重視并發力動力電池快充技術。

據界面新聞此前報道，7月1日，寧德時代(300750)在互動平臺回答投資者提問時表示， 公司有超快充技術，最快5分鐘充至80%電量。

目前，寧德時代尚未公布關于快充技術的細節。業內人士分析稱，該技術或與寧德時代日前發布的CTP3.0麒麟電池做配套。公開資料顯示，麒麟電池系統集成度創新高，能量密度可達255Wh/kg，可實現整車1000公里續航，支持5分鐘 快速熱啟動，10分鐘快充。除此之外，麒麟電池的安全性、導熱性能、快充速度、使用壽命都有了大幅的提升。

據澎湃新聞，麒麟電池將于2023年量產上市，相比于特斯拉此前推出的4680電池，其體積利用率提高了9%，能量密度增加了13%左右。

4680電池是特斯拉的第三代電池產品，其于2020年發布，該電池的電芯為圓柱形，“46”代表的是圓柱直徑為46mm、“80”代表的是圓柱高度為80mm，電池僅由950個電芯組成，能量密度約300Wh/kg。號稱單體能量提高5倍，整車續航里程增加16%，電力相比有極耳電池提升了6倍，功率輸出提升了6倍。

據科技媒體The Elec7月1日報道，韓國三星SDI正在其位于韓國天安市的工廠準備建立一條生產特斯拉4680電池的試驗生產線，這條試運行生產線的年產能將在1 GWh左右。

另據了解，動力電池超快充技術涉及到包括超電子網、快離子環、各向同性石墨、超導電解液、高孔隙隔膜、多梯度極片、多極耳、陽極電位監控等方面技術。

何小鵬：超快充技術將讓10萬元 以下燃油車被純電車取代

在8月15日舉辦的小鵬超級補能發布會上，小鵬汽車CEO何小鵬曾表示， 依靠超快充、高續航和自營充電 站，純電動車有望改寫市場格局，淘汰混動車型。

何小鵬認為，中國用戶平均每周行駛不超過300公里，90%以上場景為城市和近郊。在絕大多數使用場景中，純電汽車已經可以滿足用戶需求。

對于不同價位的汽車市場，何小鵬表示，隨著超快充技術的發展，10萬元以下燃油車將被純電車快速取代；10萬~20萬元區間內燃油車將被混動和純電車型沖擊，其中混動車型將會表現更好；在20萬元以上的價格區間，則是純電車型表現更好。

編輯|程鵬 蓋源源

校對|王月龍

封面圖片來源：視覺中國

每日經濟新聞綜合自科技日報、界面新聞、每經app（記者：孫磊）