动力电池的快充分析

电动汽车在使用中，消费者最为担心的还是充电时间和续航里程的问题，在目前的技术水平下，充电时间与续航里程难以兼得，因此动力电池也就发展出了两条路线，一种是专注续航里程的比能量派，主要是通过不断的提高锂离子电池的比能量，从而增加电动汽车的续航里程;第二种是专注减少充电时间的快充派，主要是通过改善锂离子电池的快充性能，缩短电动汽车的充电时间。随着技术进步和对锂电池材料的深入研究，快充技术曾经遇到的难题可能也会一一迎刃而解。

如何理解快充?

要理解快充，一个专业术语是逃不掉的——充放电倍率C，可以简单理解为充、放电的速率。锂离子电池的充放电倍率，决定了我们可以用多快的速度，将一定的能量存储到电池里面，或者以多快的速度，将电池里面的能量释放出来。

根据2018年新能源汽车补贴政策，充电倍率小于3C的属于非快充类纯电动客车，充电倍率高于(含)3C则属于快充类纯电动客车类。但快充的补贴划分只针对新能源客车，无乘用车和物流车标准。

根据业界及宁德时代的定义，电动汽车快充是指充电电流大于1.6C的充电方式，也就是从0%充电到80%时间小于30分钟的技术。笔者综合多方意见，提出充电倍率小于1.6C为慢充，1.6C-3C为小快充，3C以上为快充。多数电动乘用车都能达到“小快充”，快充型客车的充电倍率则大部分集中在3C-5C。

如果我们把锂离子电池形象地比喻为一把摇椅，摇椅的两端为电池的两极，而锂离子就像优秀的运动健将，在摇椅的两端来回奔跑。充电时，电池的正极上有锂离子生成，生成的锂离子经过电解液运动到负极。作为负极的碳呈层状结构，它有很多微孔，以供到达负极的锂离子嵌入。嵌入的锂离子越多，充电容量越高。

快充时，锂离子需要加速瞬时嵌入到负极。这对负极快速接收锂离子的能力挑战很大。普通化学体系的电池在快充时负极会出现副产物，影响电芯的循环和稳定性。能量密度与功率密度，在同一只电池中可以说是顾此失彼的两个方向。

无论是国家政策导向还是企业技术布局，普遍追求高能量密度。当动力电池的能量密度足够高，一台车装载电量足够大，可以避免所谓“里程焦虑”，对于快速充电的需求就会降低。但是，电量大了，如果成本没有降下来也很难被市场接受。因此，如果能在控制好电池成本的前提下，用便捷的充电能力+适用的续航里程，就能极大缓解用户焦虑，这样一来快充就有存在的价值。