從電動(dòng)汽車發(fā)展起始，“里程焦慮”就一直是困擾其發(fā)展的瓶頸，雖然目前在中國新能源汽車市場所售部分純電動(dòng)汽車標(biāo)榜續(xù)航里程已超過400公里甚至突破500公里，但在綜合使用或長途駕駛中，續(xù)航里程依舊很難達(dá)標(biāo)，充電難、充電慢更是限制了新能源汽車駛?cè)搿翱燔嚨馈钡乃俣取?/p>

但針對(duì)充電慢等難題，最近兩年或?qū)⒈煌耆平狻＝眨绹e夕法尼亞州立大學(xué)王朝陽教授帶領(lǐng)團(tuán)隊(duì)在動(dòng)力電池快速充電領(lǐng)域取得重大進(jìn)展，該團(tuán)隊(duì)提出一種名為速熱快充法的快充技術(shù)。據(jù)悉，該快充技術(shù)成功實(shí)現(xiàn)了高比能動(dòng)力電池的10分鐘極速充電，同時(shí)使電池?fù)碛谐^2500個(gè)循環(huán)的超長壽命。

這種極速充電技術(shù)可在10分鐘內(nèi)，為電動(dòng)汽車補(bǔ)充超過320公里的續(xù)航電量。當(dāng)下，包括中國在內(nèi)的世界各國都在積極部署超高功率，例如歐洲曾發(fā)布過一款350kw的DC快充設(shè)備，但截至目前車用電池還無法承受如此高效率的快充，為此奧迪曾表示，在推出e-tronGT高性能版車型后，才會(huì)支持此類快充設(shè)備。

（奧迪e-tron）

的確，當(dāng)前所有車用鋰電池在高功率充電下均無法避免析鋰現(xiàn)象的發(fā)生，這極大縮短了電池壽命并可能造成安全隱患。據(jù)資料顯示，目前提升電池快充能力的主流手段是電池材料改性，如提升電解液電導(dǎo)率、增加石墨材料比表面積等，但這些手段效果不佳且以犧牲電池在正常工作條件下的壽命和安全性為代價(jià)。

速熱快充法或?qū)⒂行Ы鉀Q這些難題。據(jù)王朝陽表示，該快充技術(shù)一方面將電池快速預(yù)熱至60°C后進(jìn)行充電，溫度的升高可以顯著加快電池內(nèi)部的傳輸過程和反應(yīng)速率，從而避免析鋰。另一方面，電池僅在快速預(yù)熱和近10分鐘極速充電過程中處于60°C高溫狀態(tài)，其它時(shí)間都處于常溫狀態(tài)，這可有效抑制高溫對(duì)電池材料造成的老化。

在實(shí)驗(yàn)中，王朝陽團(tuán)隊(duì)使用10.5A能源密度在210Wh/kg的軟電池報(bào)進(jìn)行測試。結(jié)果顯示，采用速熱快充法的電池在2500個(gè)極速充電循環(huán)后仍具有92％可用容量，電池?zé)崴p率極低。同時(shí)，速熱快充法將充電過程中電池的冷卻需求減少至1/12，顯著降低了對(duì)電池?zé)峁芾硐到y(tǒng)的要求。

和許多實(shí)驗(yàn)室研發(fā)的技術(shù)不同，速熱快充技術(shù)基于現(xiàn)有電池開發(fā)，均采用工業(yè)級(jí)量產(chǎn)化電池材料，可迅速實(shí)現(xiàn)商業(yè)化。

此前這位化學(xué)工程教授、材料科學(xué)與工程教授就研發(fā)出自行加熱電池，可在零下42oC快速充電15分鐘。據(jù)王朝陽此前介紹，這種電池的獨(dú)特之處在于它可自行加熱并自動(dòng)轉(zhuǎn)換到充電模式。此外，無需改變已安裝好的充電站，控制加熱和充電都僅需在電池內(nèi)部發(fā)生，和充電樁無關(guān)。這種可以隨時(shí)隨地充電的方式可令汽車制造商在車輛上配備更輕、更安全的小型電池。

車企押注快充技術(shù)

在快速充電技術(shù)逐步成熟的當(dāng)下，各大新能源車企也都在探索快充的可能性。九天前，北汽新能源曾公開展示其研發(fā)的“超級(jí)快充”技術(shù)。根據(jù)現(xiàn)場展示，一輛北汽新能源EX3使用超充五分鐘后，續(xù)航里程增加了大約150公里。充電時(shí)，EX3充電電流大于260A，充電電壓超過600V的大功率充電，充電功率達(dá)150kW。

（北汽新能源EX3）

除北汽新能源外，更多海外車企也在研發(fā)相對(duì)成熟的超級(jí)充電系統(tǒng)，例如特斯拉。自2012年特斯拉首次推出快速充電樁至今已有7年歷史，在2019上半年，這家電動(dòng)汽車頭部企業(yè)正式投入V3超級(jí)充電樁。據(jù)悉，這套充電系統(tǒng)最高可在250kW的功率下執(zhí)行充電工作。以Model3為例，一臺(tái)V3超級(jí)充電樁可在5分鐘內(nèi)為車輛補(bǔ)充約120km的續(xù)航電量，相比目前半小時(shí)補(bǔ)充270公里續(xù)航里程的充電效率要成倍提升。同時(shí)，特斯拉也擁有一套名為On-RouteBatteryWarmup電池預(yù)加熱技術(shù)，和速熱快充技術(shù)原理頗為相似。

（特斯拉Model3）

不過特斯拉V3超級(jí)充電樁數(shù)量寥寥無幾，也僅針對(duì)單一品牌車型。

特斯拉在超充領(lǐng)域走在前端，但保時(shí)捷或許比它更為激進(jìn)。據(jù)悉，保時(shí)捷為其首款電動(dòng)汽車Taycan獨(dú)家研發(fā)了800V高壓快充技術(shù)，充電功率可達(dá)450kW。在超充領(lǐng)域，蔚來、小鵬汽車等造車新勢力也均有涉足，截止目前前者充電功率約在105kW，后者則可達(dá)120kW。

短期普及難度大

不過超級(jí)充電雖好，但普及卻存在難度。據(jù)了解，目前充電樁運(yùn)營排名前三的企業(yè)特來電、星星充電、國家電網(wǎng)推出的充電樁最高充電功率都在120kW（240A／500V）上下，在提高充電電壓和電流之后，超級(jí)快充所使用的充電接口和現(xiàn)有的快充接口完全不同，普通快充標(biāo)準(zhǔn)將面臨不再適應(yīng)乃至作廢的情況。

在目前中國新能源汽車所售車型中，絕大多數(shù)純電動(dòng)車型都無法使用超級(jí)快充技術(shù)，只有在設(shè)計(jì)之初就考慮到需要超級(jí)快充的高端車型，才能滿足要求享受極速充電。據(jù)悉，想要使用超級(jí)充電，除了充電樁和接口需達(dá)標(biāo)外，普通車輛要對(duì)三電系統(tǒng)的絕緣等級(jí)、冷卻系統(tǒng)、電壓等級(jí)進(jìn)行全面升級(jí)，這會(huì)給車企和消費(fèi)者雙方帶來壓力。

（目前絕大多數(shù)在售純電動(dòng)汽車都無法使用超級(jí)快充技術(shù)）

在此前發(fā)布的《電動(dòng)汽車大功率充電技術(shù)與標(biāo)準(zhǔn)預(yù)研主題報(bào)告》就有指出：發(fā)展大功率充電技術(shù)是一項(xiàng)系統(tǒng)工程，需要車企、電池企業(yè)、充電設(shè)施企業(yè)以及電網(wǎng)等各行業(yè)共同努力、協(xié)調(diào)發(fā)展。

在全球大力推廣大功率充電技術(shù)之時(shí)，現(xiàn)有電動(dòng)汽車也并不會(huì)被迅速淘汰。以中國為例，我國大功率充電技術(shù)的目標(biāo)是實(shí)現(xiàn)10——15分鐘充滿80％，逐漸實(shí)現(xiàn)900kW功率，實(shí)現(xiàn)更快速度的能量補(bǔ)充。在未來很長時(shí)間內(nèi)，大功率充電技術(shù)將和現(xiàn)有充電技術(shù)長期并存，超級(jí)快充短期普及難度較大。