一开始大规模生产纯电5C超充，但HEV电池早已达到50C？

2024-08-30

电子爱好者网报道(文章 / 随着电动汽车的发展，梁浩斌作为电动汽车最大的缺点之一，现在随着快速充电技术的发展，充电桩的功率越来越大，充电速度也越来越快。我们可以看到很多电动汽车的宣传，比如， 4C 电池充电，5C 电池等。这里的 C 代表电池充放电倍率，放电倍率 = 充放电电流 / 额定容量。

比如在充电过程中 1C 这意味着电池可以在一个小时内充满电池，5C 电池只需要 1/5 一个小时，也就是 12 电池可以在几分钟内充满。而且在放电倍率方面，由于纯电车型的电池包额定容量较大，主流在 50kWh 到 100kWh 而且常见的电驱动功率一般在之间。 150kW 到 300kW，所以实际上对于纯电车型的电池组来说，放电倍率的要求并不高。普通纯电动汽车电池放电率低于普通电池 3C，高性能车型也只在3C。 6C 上下。

但这种情况是存在的 PHEV(插电式混合动力)、REEV(增程式)和 HEV(混合动力)等型号不同，电池组额定容量小，导致这些电池组的要求不同，比如有些。 HEV 使用电池的放电率可高达 50C。接下来我们来看一下各种新能源汽车电池组性能参数要求的差异。

电池组性能参数的选择

一般而言，电池组的性能参数可分为 6 其中包括能量密度、容量大小、充电倍率、放电倍率、功率密度、循环寿命。

由于电池化学系统的限制，正负极材料的容量和工作电压是电池能量密度电池能量密度的关键因素。通过使用高容量的正极材料如高镍三元材料，可以提高能量密度。（NCM）而富锂正极，以及硅碳复合材料或锂金属负极等高容量负极材料。另外，选择原点固体化技术、超薄固体电解质涂覆的正极材料、固体电解质涂覆隔膜等关键技术也可以显著提高电池的能量密度。

然而，充电率往往只能从电池的能量密度中选择，这源于电池设计和材料选择的一些衡量。在高能密度电池中，例如 NCM 在高倍率充放电过程中，富锂正极材料的离子扩散率和电子导电性能可能受到限制，从而影响其在高倍率条件下的性能。

为了实现高能量密度，电池可能会选择较厚的电极进行设计，这将有助于增加储存的电量。但是，较厚的电极会增加锂离子在电极内部的传输距离，降低其在高倍率充放电时的传输速度，导致充放电率无法达到较高。

此外，循环寿命也是限制高能密度电池实现高充放电率的关键指标。首先，电池内部有内阻。当电池组的额定电压为一定时，需要增加电流来提高充电率，这意味着快速充电会在电池内产生更多的热量。同时，在快速充电过程中，负极材料结构的应力可能会积累和损坏，锂枝晶体可能会沉淀，造成安全隐患。

所以实际应用场景需求，会对各种电池性能指标进行选择，这也包括在内。 PHEV、REEV、HEV、EV 等待各种车型。

纯电动、混合动力汽车对电池性能的要求不同

对纯电动汽车而言，今年的主流汽车，电池充电倍率在今年。 1.5C 到 3C 之间。有些主要推广快充车型，比如理想 MEGA、岚图知音，极氪 007/001 等待最高的实现 5.5C 充电倍率。一般情况下，放电倍率为 6C 内，基本在 2C 到 3C 它们之间，有些功率很大的车型，比如极氪。 001FR、仰望 U9 等待型号的电池放电倍率可超过 10C。

相较于 PHEV、REEV、HEV 等，EV 纯电动汽车的电池电量通常是最大的，所以更注重能量密度和支出。电池电量大，所以对于电池来说， EV 对于模型而言，计算电池寿命的方法也不仅仅是看循环次数。比如两款车型，一款电池循环寿命低，但容量大，能量密度高，每次满电都能走很长的里程；然后，与循环寿命长但容量小、能量密度低的电池相比，两款车型在使用寿命中实际驾驶的总里程可能相当。

REEV 由于本质上是存在的 EV 在此基础上增加增程器，相当于增加了增程器， EV 上面增加了一个由燃油驱动的“充电宝”，所以电池和 EV 类似的，只是为了成本和整车重量，相对容量会小一些。

PHEV 它是一种插电式混合动力汽车，可以直接由燃油发动机驱动，也可以由电机驱动，也可以充电，结合了电机和内燃机的驱动形式。PHEV 通常使用功率密度较高的电池组，即与充放电倍率相比， EV 车型都比较高，同时电池电量也比较小，一般都是提供的。 100km 纯电续航里程在内，但随着行业的发展，PHEV 电池组的容量也越来越大，甚至可以提供 200km 上述纯电续航里程。

与 EV 和 REEV 相比，PHEV 由于电池组容量小，但需要在电动模式下快速释放能量，制动时可以快速充电实现动能回收。这就要求 PHEV 在设计上，电池能承受较大的充放电电流，具有较高的充放电率。

另一方面，由于电池电量小，自然充电次数会更频繁，所以需要更长的循环寿命。比如去年蜂巢能源推出的短刀电池，脉冲放电率高达 15C，超过循环寿命 3000 次。

HEV 这是一种更传统的方式，即以内燃机为主，以电为辅，主要通过动能回收和内燃机驱动发电机为电池充电。在起步等低速情况下，电机驱动，电池无法通过外部充电桩充电。同时， HEV 与电池电量相比 PHEV 较小，一般小于 2kWh，一些 HEV 甚至只有车型 0.7kWh。

电池电量很小，但要承受高动能回收充电和电机使用功率，这意味着要有极高的充放电倍率和极高的循环寿命。比如捷威动力 HEV 可以实现电芯 4 万次循环寿命，50C 持续放电倍率；星川科技甚至推出了达到放电倍率的放电倍率 135C 的 HEV 达到电池的循环寿命 30000 次左右。

总结

受全球充电条件分布不均的现状影响，电动汽车工业不断发展，EV 产业发展也比较不平衡。因此 PHEV、HEV 等待车型可以成为过渡技术，在全球市场上获得更多的机会，可以看到近几年， PHEV 模型跟随比亚迪 DM-i 技术爆红，已有多家国内外车机加速推进，未来将加速推进， PHEV 和 HEV 电池需求可能会有一个新的峰值。

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