铁锂快充爆发“前夜”

快充车型进入20万元价格带，铁锂系快充电池装车有望提速。

随着新能源汽车渗透率朝40%迈进，电动化也正式开启了“下半场”的竞逐。

多家车企一致判断，继纯电车续航突破500公里之后，其产品力的核心将从“长续航”向“补能快”转变。具体到动力电池上，则主要通过提高能量密度和提高快充倍率来实现。叠加上车企对于提高竞争力和利润率的双重诉求愈发迫切，虽然磷酸铁锂电池在近两年由于相较三元锂电池更具成本优势，已成为动力电池装车的主力，但仍需要不断补齐自身在综合性能方面的短板，以跟上终端需求的最新变化。

高工锂电梳理发现，快充车型将在2024年迎来集中上市，价格方面则从30万元起向下突破至20万元以内区间。零跑、小鹏、哪吒、长安、广汽埃安等，都已有20万元以下快充车型的发布计划。快充车型价格带的下探，意味着其对于成本控制的要求将更为严苛。此背景下，价格优势显著的铁锂系快充电池也将迎来更大发展空间。行业数据显示，铁锂版本快充车型的成本增加，约是三元版本的一半。

2023年以来，以宁德时代、蜂巢能源等为代表的电池企业已纷纷布局铁锂系快充电池。

去年8月16日，宁德时代发布业内首款磷酸铁锂4C超充电池“神行电池”，可实现“充电10分钟，续航400公里”，并达到700公里以上的续航里程。去年12月12日，蜂巢能源发布“蜂速”超快充磷酸铁锂短刀电池，覆盖L400-L600短刀尺寸，充电范围3C-4C，电压范围覆盖400V-900V，适用于A0-C级车型。电池企业之外，对自身产品需求更为明确、且选择了自研电池的车企，也加入了铁锂系快充电池的研发。去年12月14日，极氪汽车正式推出“金砖电池”，充电15分钟续航可以增加500km，采取短刀电芯的结构，主打高达83.7%的体积利用率，已经实现量产下线。

铁锂系快充电池得以相继推出，离不开产业链各环节在技术上的创新与突破。理论上，磷酸铁锂作为正极材料在导电率上的表现并不如三元锂，因此也造成了铁锂电芯在快充时易发热、续航寿命降低的问题。

对此，企业的改进思路主要围绕着磷酸铁锂材料纳米化、提高锂离子脱出效率展开。如宁德时代主要通过开发充分纳米化的正极材料、并搭建“超电子网”，以加速锂离子从正极脱出。蜂巢能源磷酸铁锂快充短刀电芯则通过填充超细纳米颗粒，提升压实密度、增加接触面积，实现内阻的降低；并结合先进的掺杂包覆技术来提升导电率。

负极材料环节，创新则主要通过增加锂离子与负极表面的接触面积、接触速率来实现。例如，宁德时代研发出“二代快离子环技术”，对负极石墨表面进行改性，增加了锂离子嵌入通道、同时缩短嵌入距离，通过提升锂离子嵌入负极的效率来提升充放电倍率。蜂巢能源自研创新材料表面修饰技术，将一次二次颗粒搭配使用来提升锂离子扩散速度，最终可实现吸液速度提升30%。

电解液环节，降低电解液浓度可提升电导率；对超薄SEI膜的优化，则能够进一步降低传导阻力。

值得注意的是，一直以来电芯往往需要牺牲带电量来换取倍率的提升。但蜂巢蜂速电池、极氪金砖电池致力于提高电芯体积利用率的方式以确保带电量，实现对于电池续航里程的基本保障。

可以看出，通过材料体系的创新，磷酸铁锂电池的上限得到了本质提升；也实现了快充电池对低成本、长续航、高安全性等性能的兼得，推动动力电池的全面改善。

量产进度方面，宁德时代、蜂巢能源的铁锂系快充电池将于2024年开启量产。拥有“自产自销”优势的金砖电池则会在本月27日发布的极氪007上首发搭载。

高工锂电了解到，其他电池企业，如力神电池等也正在不断推进磷酸铁锂快充电池体系的建立。力神已开发出峰值4C的L194方形磷酸铁锂快充电池，二代4.5C产品可适配800V高压快充平台，已进入研发阶段；能量密度达195Wh/kg的L300方形磷酸铁锂快充电池二代已产出A样，快充电池将进一步达成“快充+长续航+高安全”的全面提升。