【汽车之家产业】我国新能源汽车的发展速度早已超出了人们的预期。 2017年《汽车工业中长期发展规划》提到，2025年我国新能源汽车市场销量占总销量的比例将达到20%以上。不过，根据去年的发展数据，上述目标已提前3年实现。 今年1-7月，新能源汽车市场份额进一步达到29%，部分月份甚至突破30%大关。
成绩有目共睹，但新能源汽车市场发展也暴露出一些隐忧，如纯电动汽车增速放缓、增长动能减弱等。 而站在这一现象背后的是电动汽车的老生常谈的话题——焦虑。 无论是里程焦虑还是能量补充焦虑，都在一定程度上限制了新能源尤其是纯电动汽车的进一步发展。 为了让新能源汽车走向主流，业界也在不断探索过度充电、更换电池等能量补充方式，希望打消用户焦虑。 但常常被忽视的是，动力电池才是这场“焦虑革命”的重中之重。
8月16日，宁德时代发布全球首款采用磷酸铁锂材料、可量产的4C增压电池——深行增压电池，实现了超快“充电10分钟，续航400公里” 。 充电速度快、续航里程超过700公里，极大缓解了用户补充能量的焦虑，全面开启新能源汽车超充时代。 而这似乎才是新能源汽车真正与燃油车竞争市场、突破发展量门槛的基石。
成就与挑战
2023年7月3日，随着某品牌车型下线，中国汽车工业史上的一个里程碑正式诞生——中国新能源汽车产量达到2000万辆。 从1992年第一辆新能源汽车下线到累计生产2000万辆，中国只用了31年，成绩无疑是辉煌的。
中国汽车工业协会公布的数据显示，2023年1月至7月，我国新能源汽车国内销量达389万辆，同比增长32.5%。 在如今的市场环境下，依然能够实现两位数的增长，新能源汽车市场的活力无疑值得肯定。
与传统燃油汽车相比，电动汽车确实有很多优点，比如性能好、安静、出行成本低等。 但不可否认的是，在其发展过程中，仍面临诸多挑战。 对于用户而言，能量补充一直是他们选择电动汽车的一大考量因素。 毕竟，没有人愿意在旅途中浪费时间充电。
为了解决用户补充能源的焦虑，充电基础设施进入爆发式增长阶段。 但一个明显的事实是，尽管充电桩增加，但用户的“充电焦虑”并没有完全解决。 这涉及到公共充电设施不足、分布不均等诸多问题，尤其是高速充电场景下，用户充电焦虑严重，高速充电桩数量占公共总量不足2%国内的充电桩。
汽车之家研究院对此进行了专题调查。 数据显示，用户对于排队充电的容忍度很低。 超过60%的用户只要遇到排队就会寻找其他车站，30%的用户会选择在3辆车以内继续排队。
此外，超过50%的用户因充电时间长而对“充电时间”不满意，希望改善快充充电桩的布局，以缓解当前慢充的困扰。 调查还显示，超过70%的换电用户仍然希望通过快充来改善补电焦虑，换电体验仍需提升。
针对上述挑战，更多车企和供应链企业开始在超充技术上发力。 超充能力已经成为各大车企的主要宣传点，也成为衡量车辆性能的关键指标。 可以想象，乱收费普及后，市场无疑将迎来巨大的变化。 最明显的是，在用户端，能源补充焦虑将大大缓解，同时可以有效促进电动汽车的推广。
随着乱收费的普及，市场迎来巨大变革？
产品端，超级充电的诞生也吹响了续航军备竞赛的中场哨声。 众所周知，动力电池作为新能源汽车的心脏，在整车成本中占比很高。 过度充电的存在，车企可以将更多精力放在产品定义的其他方面，而不是简单粗暴地增加电池容量和续航时间。
与此同时，由于“能量补充焦虑”的存在，近两年新能源汽车市场也呈现出另一种形态。 纯电动汽车市场增速放缓，但混合动力市场正迎来快速发展期。 乘联会数据显示，今年上半年，纯电动汽车零售量209万辆，同比增长9.8%，PHEV（插电式混合动力汽车）零售量辆）近百万辆，同比增长97.9%。
“混合动力最终会取代纯燃油，未来主要是纯电动和混合动力（更不用说氢燃料了）。在发展过程中，混合动力和纯电动至少是一半对一半。毕竟，有中国还有一些地方。考虑到电池寿命和冬季电池衰减，混合动力车仍然有很好的市场，包括插电式混合动力车和增程车。” 徐海东曾告诉汽车之家。
谈到纯电动和混合动力的竞争，他认为新能源本身还处于发展之中。 如果纯电动技术能够解决当前用户的焦虑，能够更好地解决续航和充电时间，对于混合动力市场来说将是一种挑战。 挤压。 也就是说，就市场竞争而言，纯电动和插电式混合动力之间必然有一场较量。 在超充的加持下，更加经济、环保的优势将为纯电动带来强劲的竞争力。
《CTP3.0麒麟电池》
显然，解决纯电动发展瓶颈和痛点的关键是过度充电。 也正是基于过度充电技术的推广，“4C过度充电”一词在业内开始流行。 xC充电是电池充电速度的标准。 xC中的数字代表电池在1小时内可以充满电的次数，例如4C表示电池在1小时内可以充满电4次，即每15分钟充满一次。 事实上，去年宁德时代就推出了CTP3.0麒麟电池，具备4C过充、1000公里超长续航。 遗憾的是，其4C过充能力当时只能基于三元材料来实现。 虽然性能强大，但与磷酸铁锂相比，三元材料在成本上并不具备优势，相对不利于在大众汽车市场的普及。
宁德时代此次发布的神行增压电池是全球首款基于磷酸铁锂的4C增压电池。 其设计理念是成为人人都能享受、车用的电池。 每个消费者不再沉浸在虚幻的数字化竞争中，而是带来真正的电动出行体验的升级。 该电池带来的创新主要包括以下几点：
首先是性能。 除了上面提到的“4C”属性外，深行增压电池还具备“全温域闪电快充”的能力。 即使在-10℃的低温环境下，30分钟也能充电至80%。 低温就像常温一样。”而这对于一直被诟病耐低温性能差的磷酸铁锂电池领域来说，无疑是一个巨大的突破。同时，在封装结构方面，深行增压电池首创在CTP3取消横竖梁及端板的基础上一体化成组技术，提高了整机封装的结构强度，实现了结构的又一次突破，在保持优异机械性能的同时，提高了整机的空间利用率包裹最大化，续航里程达到700公里以上。
第二是安全。 电池快充的本质是在短时间内实现锂离子从正极向负极的移动。 但在快速运动过程中，如果由于嵌锂空间不足、锂离子迁移阻力过大等原因导致负极无法快速接受锂离子，就会在负极表面形成银白色的锂元素。 ，这就是所谓的锂分析。 ，最终将导致容量快速衰减和安全问题。
宁德时代从六个方面解决了锂分析问题。 首先，神行增压电池对石墨原材料进行了改进，让锂离子运行通道有了“捷径”，快速嵌入负极。 通过原材料改进技术，可以实现各向同性原材料与各向异性有机材料的结合，增加锂离子嵌入通道、缩短嵌入距离。 颗粒形貌设计和级配技术增加了材料表面的接触点，减少了离子通道通道的迂曲度。
其次，神行增压电池就像在石墨的表面和内部打造了一张高速公路网，从单车道变成了360度的高速公路，让锂离子可以快速嵌入石墨的任意位置。 宁德时代对石墨表面进行涂层和改性，在表面形成一圈超离子环，为锂离子交换提供丰富的活性位点。
第三，在电池极片层面，宁德时代设计了“一双核”多梯度极片，完美兼顾了高能量密度和超级快充双核。 调节极片多孔结构的梯度分布，可以提高极片的表面孔隙率，缩短离子传输路径。 上层的高孔隙率结构有利于锂离子的快速进入，而下层则采用高压致密结构。
第四，宁德时代让锂离子在游泳时“享受丝般顺滑”。 其独创的电解液配方降低了电解液的粘度，增强了锂离子的脱溶剂能力，显着提高了电导率。 电解液的功能添加剂使SEI膜更薄、更均匀、更致密、更光滑，从而降低电阻，让锂离子更快渗透。
第五，神行超级充电电池在充电侧采用纳米化正极材料，构建了全方位延伸的超电子网络，降低了锂离子逃逸的阻力，使材料对充电信号快速响应，大大提高了充电效率。提高锂离子脱出率，并可降低温度。 举起。
最后，宁德时代持续优化系统平台，有针对性地引入电池温控技术，进一步提高电池的低温充电效率，实现全温度范围内的闪电快充。
宁德时代如何解决行业痛点？
全球首款4C增压磷酸铁锂电池的出现，与CATL强大的研发和制造能力密不可分。
目前，宁德时代已在宁德、溧阳、上海、厦门、德国慕尼黑建立了五个研发中心，拥有研发人员16322人。 2022年，公司研发费用155亿元，同比增长102%。 公司拥有并正在申请国内外专利共计16637项，主导或参与制定、修订国内外标准80余项。 今年上半年，宁德时代研发投入增至98.5亿元，同比增长70.77%。
至于应用成果，如无模组CTP动力电池组、钠离子电池、CTP3.0麒麟电池、凝聚态电池等，足以支撑CATL在行业中的领先地位。
在制造方面，宁德时代拥有全球锂电池行业仅有的两家灯塔工厂。 “灯塔”一词在行业中意味着最前沿的制造工艺、最高效的生产效率、最有价值的能源利用。
宁德时代能达到什么水平？ 平均1.7秒可生产一颗电池，20秒可生产1个组件。 同时，可实时监控6800多个质量控制点，平均一颗电池可追溯数据超过万项，大数据平台已采集数据超过万亿条。 目前行业比较好的不良率是PPm，是百万级，也就是一万辆汽车，一辆车充电一次就可能出现故障，而宁德时代的电池是PPb，是十亿分之一。 故障率降低了三个数量级。
这就造就了宁德时代全球领先的实力。 8月初，全球资讯机构SNE Research公布了2023年1月至6月全球动力电池装车数据，宁德时代继续稳居全球第一，整车装机量112GWH，同比增长56.2% %，全球市场份额为36.8%，同比增长1.4个百分点。
据宁德时代国内乘用车事业部CTO高欢介绍，神行即将在今年年底实现量产，搭载神行增压电池的电动汽车也将于明年一季度上市。
总而言之，磷酸铁锂4C快充的出现带来了多方面的价值。 除了用户价值的提升之外，对整个产业链的影响也巨大。 正如宁德时代首席科学家吴凯所说，“现在的用户开始从先锋用户向大众用户转变，我们希望更多的老百姓用上前沿技术，享受技术突破的红利。未来的动力电池技术首先要面向世界前沿，其次要面向经济主战场。
以类似的电池技术为基石，加上主机厂和充电桩运营商的努力，属于大众主流用户的超充时代或将开启，而这也是新能源汽车取代燃油车成为主流的关键前提。 （文/汽车之家行业评论员三元锂）
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