從電動汽車發(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汽車標榜續(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)航里程依舊很難達標，充電難、充電慢更是限制了新能源汽車駛入“快車道”的速度。

但針對充電慢等難題，最近兩年或將被完全破解。近日，美國賓夕法尼亞州立大學王朝陽教授帶領團隊在動力電池快速充電領域取得重大進展，該團隊提出一種名為速熱快充法的快充技術。據(jù)悉，該快充技術成功實現(xiàn)了高比能動力電池的10分鐘極速充電，同時使電池擁有超過2500個循環(huán)的超長壽命。

這種極速充電技術可在10分鐘內，為電動汽車補充超過320公里的續(xù)航電量。當下，包括中國在內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，才會支持此類快充設備。

（奧迪e-tron）

的確，當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。

速熱快充法或將有效解決這些難題。據(jù)王朝陽表示，該快充技術一方面將電池快速預熱至60°C后進行充電，溫度的升高可以顯著加快電池內部的傳輸過程和反應速率，從而避免析鋰。另一方面，電池僅在快速預熱和近10分鐘極速充電過程中處于60°C高溫狀態(tài)，其它時間都處于常溫狀態(tài)，這可有效抑制高溫對電池材料造成的老化。

在實驗中，王朝陽團隊使用10.5A能源密度在210Wh/kg的軟電池報進行測試。結果顯示，采用速熱快充法的電池在2500個極速充電循環(huán)后仍具有92％可用容量，電池熱衰減率極低。同時，速熱快充法將充電過程中電池的冷卻需求減少至1/12，顯著降低了對電池熱管理系統(tǒng)的要求。

和許多實驗室研發(fā)的技術不同，速熱快充技術基于現(xiàn)有電池開發(fā)，均采用工業(yè)級量產化電池材料，可迅速實現(xiàn)商業(yè)化。

此前這位化學工程教授、材料科學與工程教授就研發(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，這種電池的獨特之處在于它可自行加熱并自動轉換到充電模式。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部發(fā)生，和充電樁無關。這種可以隨時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

在快速充電技術逐步成熟的當下，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“超級快充”技術。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，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)相對成熟的超級充電系統(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，這家電動汽車頭部企業(yè)正式投入V3超級充電樁。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V3超級充電樁可在5分鐘內為車輛補充約120km的續(xù)航電量，相比目前半小時補充270公里續(xù)航里程的充電效率要成倍提升。同時，特斯拉也擁有一套名為On-RouteBatteryWarmup電池預加熱技術，和速熱快充技術原理頗為相似。

（特斯拉Model3）

不過特斯拉V3超級充電樁數(shù)量寥寥無幾，也僅針對單一品牌車型。

特斯拉在超充領域走在前端，但保時捷或許比它更為激進。據(jù)悉，保時捷為其首款電動汽車Taycan獨家研發(fā)了800V高壓快充技術，充電功率可達450kW。在超充領域，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120kW。

短期普及難度大

不過超級充電雖好，但普及卻存在難度。據(jù)了解，目前充電樁運營排名前三的企業(yè)特來電、星星充電、國家電網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，普通快充標準將面臨不再適應乃至作廢的情況。

在目前中國新能源汽車所售車型中，絕大多數(shù)純電動車型都無法使用超級快充技術，只有在設計之初就考慮到需要超級快充的高端車型，才能滿足要求享受極速充電。據(jù)悉，想要使用超級充電，除了充電樁和接口需達標外，普通車輛要對三電系統(tǒng)的絕緣等級、冷卻系統(tǒng)、電壓等級進行全面升級，這會給車企和消費者雙方帶來壓力。

（目前絕大多數(shù)在售純電動汽車都無法使用超級快充技術）

在此前發(fā)布的《電動汽車大功率充電技術與標準預研主題報告》就有指出：發(fā)展大功率充電技術是一項系統(tǒng)工程，需要車企、電池企業(yè)、充電設施企業(yè)以及電網等各行業(yè)共同努力、協(xié)調發(fā)展。

在全球大力推廣大功率充電技術之時，現(xiàn)有電動汽車也并不會被迅速淘汰。以中國為例，我國大功率充電技術的目標是實現(xiàn)10——15分鐘充滿80％，逐漸實現(xiàn)900kW功率，實現(xiàn)更快速度的能量補充。在未來很長時間內，大功率充電技術將和現(xiàn)有充電技術長期并存，超級快充短期普及難度較大。