【CIBF2024主论坛回顾】大功率快充技术嘉宾观点分享

会议由电动汽车产业技术创新战略联盟副秘书长，中国汽车工程学会汽车电动化研究中心主任助理刘国芳主持。来自深蓝汽车科技有限公司电池集成开发高级总监喻成、中创新航科技集团股份有限公司电池技术研究院副院长张勇杰、广州巨湾技研有限公司首席科学家兼电池研究院院长毛文峰、嘉实多（上海）管理有限公司中国区OEM技术总监童海涛、特来电新能源股份有限公司产品中心总经理徐威、重庆大学机械与运载工程学院教授谢翌、Echion Technologies Ltd.资深技术专家吴见深、2MATLS 刘军共8位专家发表了精彩演讲。

会议现场

主持人 刘国芳 电动汽车联盟副秘书长

• 充电领域面临的几点问题：快充技术的发展对高压平台、电池技术及电网负荷带来了多重挑战；电子技术、电芯与电池寿命安全、热管理等方面同样面临挑战；此外，国内外充电标准的差异也为出口带来了壁垒。
• 在技术层面，长安汽车积极推进多动力架构平台，兼容纯电、燃油及氢电等多种形式，解决用户里程焦虑、充电焦虑。以“金钟罩电池”、“原力电动”、“诸葛智能”为核心技术，提升充电体验。以微核高频脉冲加热技术，改善低温充电难题。此外，长安汽车还开发车云融合智慧充电策略，结合地图进行场景预测，并与其他充电网络互联互通，优化充电体验。

张勇杰介绍了动力电池快充技术当前的研究进展、面临的挑战以及未来的发展方向，同时也展示了中创新航在这一领域的技术实力和产品规划。核心观点：

• 充电补能和续航里程是影响用户购买电动汽车的核心障碍，如何通过技术迭代实现兼顾高能和快充的产品设计，是提升用户体验和接受度的主要手段。
• 动力电池快充技术面临的核心挑战是单体产热抑制及跨层级热量管理。在pack集成层级，解决思路在于挖掘换热潜力，提升对整车最大可用冷却功率的利用率；在电芯层级，核心在于锂离子高效扩散、能量密度与超快充的兼顾。

毛文峰从汽车行业的现状、快充电池探索、巨湾在超充电池实践三个方面进行了分享。核心观点：

• 快充瓶颈在于电网到车辆电气架构的电子传输和电池化学反应，特别是锂电子传输效率。因此，快充技术需解决效率和安全问题。

• 通过宏观和微观层面的综合改进，可以有效提升电池的充电速度，为电池设计和制造过程提供有效的解决方案。

• 以2022年开发的一款电池产品为例，该电池具有优异的充电和放电倍率，持续倍率可达4C，峰值功率可能达到5.8C。经过近两年的测试，电池在多次充放电后仍能保持高容量保持率，预测寿命长达4500次。新研发的6C电池能量密度更高，寿命更长，同时成本可控。

童海涛介绍了嘉实多浸没式热管理技术对电池寿命、安全性的影响与优势。核心观点：

• 有效的热管理能延长充电过程峰值功率的维持时间，缩短充电时间。通过仿真等手段优化热管理，以实现更高效的高功率充电，对电动车发展至关重要。

• 浸没式冷却相比间接式具有更佳的热管理效果，支持长时间高功率充电，对电芯性能及寿命更有优势，尤其在提高充电功率倍率时效果更显著。同时，浸没式冷却可有效抑制热扩散，提升动力电池安全性。

• 无序大功率充电对电网具有毁灭性打击，需通过有序充电、光伏就地消纳、储能等技术方案解决。通过分层分群协同调度、群管群控是解决大功率充电与电网安全的关键，能有效避免资源浪费和提升电网稳定性。

• 大功率超充技术成为近年来充电桩行业的热点，特别是液冷技术备受关注。液冷技术已发展多年，但成本控制是普及瓶颈。特来电推出的T1小液冷超充终端体积小、噪音低，适应-20℃低温，具备400A最大输出电流和24MM枪线，将于今年6月全国上市。

谢翌介绍了锂电池在低温环境下的预热及与考虑老化因素的快充策略。核心观点：

• 在低温环境中，电池性能衰减严重，主要因为负极电压导致的SEI膜生长、析锂、电解粘连度增加等，存在安全隐患。为解决这些问题，提出两种方案：一是通过三电极电池构建双RC热耦模型，预测负极电位，防止析锂现象；二是基于电荷转移阻抗的析锂判据，通过原位测试建立虚拟判据，实现析锂的有效判定。这些研究对于提高锂电池在低温环境下的快充安全性和效率具有重要意义。

• 快充策略的关键在于电池内部多状态模型的精准掌控，包括双RC模型用于负极定位、热模型监测温度以及老化模型评估电池健康状态。这些模型为优化在线快充策略提供了基础，确保在缩短充电时间的同时，最大限度地减少电池容量损失。该策略注重负极电位的控制，避免析锂现象，实现充电速度与电池寿命之间的平衡。

吴见深介绍了铌基负极氧化物（XNO）产品的技术参数和性能，并分析了铌基负极氧化物的潜力和未来应用。核心观点：

• 铌基负极氧化物（XNO）产品，通过创新的无氧工艺和晶体修饰技术，解决了现有负极材料的多项挑战。
• XNO材料不仅与市场上主流的正极材料及高压正极兼容，还适配所有主流的有机离子液。XNO电池的充电速率可达10C，同时能量密度是LTO的两倍。此外，XNO电池在低温下（-30℃）仍能保持较高的容量和析锂性能，适用于极端环境下的应用。

刘军介绍了基于材料创新的基础上开发出的下一代超快充、低温、高安全锂离子电池技术。核心观点：    

• 现有车用锂离子电池面临充电速度慢、低温性能差和安全性不足等挑战，其核心问题都与石墨负极相关。使用高电压离子态的负极化合物NXO（一种高容量离子态负极材料），可以有效解决上述痛点。NXO负极材料作为电池技术的创新突破，将为电动汽车行业带来新的发展机遇。
• 通过NXO负极材料与相匹配的正极材料，开发而成的猎鹰电池具有3.1V的平均电压。在快充方面，猎鹰电池能够在4分30秒内完成充电，并能在5000次8C反复快充下保持高度稳定。在低温性能方面，零下30°C下仍能保持82%的放电效率。从经济角度看，尽管锂原料成本较高，但NXO负极材料的生产成本极低，因此该电池具有较强的性价比。

来源： 电动汽车产业技术创新战略联盟