深評(píng)|下半場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng) 寧德時(shí)代開啟超充時(shí)代

我國(guó)新能源汽車的發(fā)展速度，早已超出了人們的預(yù)期。2017年《汽車產(chǎn)業(yè)中長(zhǎng)期發(fā)展規(guī)劃》中提到，我國(guó)新能源汽車市場(chǎng)將在2025年實(shí)現(xiàn)銷量占總銷量的比例達(dá)到20%以上。但若以去年的發(fā)展數(shù)據(jù)來(lái)看，上述目標(biāo)已經(jīng)提前3年實(shí)現(xiàn)。今年1-7月，新能源汽車市場(chǎng)占有率進(jìn)一步達(dá)到29%，甚至在某些月份一度超越30%大關(guān)。

成績(jī)固然明顯，但新能源汽車市場(chǎng)在發(fā)展的同時(shí)也暴露出一些隱憂，比如純電動(dòng)車型增速放緩，增長(zhǎng)動(dòng)力變?nèi)醯?。而站在這一現(xiàn)象背后的，則是電動(dòng)汽車?yán)仙Ｕ劦脑掝}——焦慮。不管是里程焦慮還是補(bǔ)能焦慮，都在一定程度上限制了新能源，尤其是純電動(dòng)汽車的進(jìn)一步發(fā)展。而為了讓新能源汽車邁向主流，業(yè)界也在不斷探索超充、換電等補(bǔ)能手段，希望能打消用戶焦慮。但往往容易被人忽略的是，動(dòng)力電池才是這場(chǎng)“焦慮革命”的重中之重。

(相關(guān)資料圖)

8月16日，寧德時(shí)代發(fā)布全球首款采用磷酸鐵鋰材料并可實(shí)現(xiàn)大規(guī)模量產(chǎn)的4C超充電池——神行超充電池，實(shí)現(xiàn)了“充電10分鐘，續(xù)航400公里”的超快充速度，并達(dá)到700公里以上的續(xù)航里程，極大緩解用戶補(bǔ)能焦慮，全面開啟新能源車的超充時(shí)代。而這，似乎才是促使新能源車真正和燃油車搶奪市場(chǎng)，破除發(fā)展體量門檻的基石所在。

成績(jī)與挑戰(zhàn)

在2023年7月3日當(dāng)天，隨著某品牌車型下線，中國(guó)汽車工業(yè)歷史上的一座里程碑也正式誕生——中國(guó)新能源汽車產(chǎn)量達(dá)成2000萬(wàn)輛。從1992年第一輛新能源汽車下線開始到2000萬(wàn)輛累計(jì)產(chǎn)量達(dá)成，中國(guó)只用了31年時(shí)間，成績(jī)無(wú)疑是輝煌的。

根據(jù)中國(guó)汽車工業(yè)協(xié)會(huì)公布的數(shù)據(jù)，2023年1-7月，我國(guó)新能源汽車國(guó)內(nèi)銷量達(dá)到389萬(wàn)輛，同比增長(zhǎng)32.5%。在如今的市場(chǎng)環(huán)境中還能取得兩位數(shù)增長(zhǎng)，新能源汽車市場(chǎng)的活力也無(wú)疑是值得肯定的。

相對(duì)于傳統(tǒng)燃油車，電動(dòng)汽車的確有不少優(yōu)勢(shì)，例如性能好、靜謐性強(qiáng)、出行成本低等。但不可否認(rèn)的是，在其發(fā)展過程中，還有不少挑戰(zhàn)需要面對(duì)。單就用戶而言，補(bǔ)能一直是他們選擇電動(dòng)汽車的一大顧慮，畢竟誰(shuí)也不想在旅途中把時(shí)間都浪費(fèi)在充電上。

為了解決用戶補(bǔ)能上的焦慮，充電基礎(chǔ)設(shè)施進(jìn)入爆發(fā)式增長(zhǎng)階段。但一個(gè)明顯的事實(shí)是，盡管充電樁增多了，但用戶的“充電焦慮”依然沒有得到徹底解決。這其中涉及到多方面問題，例如公共充電設(shè)施量不足且分布不均，尤其高速充電場(chǎng)景下用戶充電焦慮嚴(yán)重，高速充電樁量在全國(guó)公共充電樁總量占比不足2%。

汽車之家研究院對(duì)此進(jìn)行過專門的調(diào)研。數(shù)據(jù)顯示，用戶對(duì)于排隊(duì)充電的容忍度很低，超6成用戶只要遇到排隊(duì)就會(huì)另尋其他站點(diǎn)，3成用戶會(huì)選擇排隊(duì)3輛車以內(nèi)繼續(xù)排隊(duì)。

另外，超5成用戶對(duì)“充電時(shí)長(zhǎng)”的不滿意點(diǎn)為充電時(shí)間長(zhǎng)，期望完善快充充電樁布局來(lái)緩解目前充電慢的困擾。調(diào)研還顯示，換電用戶中仍然有超70%的用戶期望使用快充改善補(bǔ)能焦慮，換電體驗(yàn)仍待提高。

為應(yīng)對(duì)以上挑戰(zhàn)，更多的車企、供應(yīng)鏈企業(yè)開始在超充技術(shù)上狠下功夫，超充能力成為各大的車企的主要宣傳點(diǎn)，同時(shí)也成為衡量車輛性能的關(guān)鍵指標(biāo)?？梢韵胂?，超充普及之后，市場(chǎng)無(wú)疑會(huì)迎來(lái)巨變。最顯而易見的是在用戶端，補(bǔ)能焦慮將大幅緩解，同時(shí)可以有效促進(jìn)電動(dòng)汽車的推廣。

超充普及，市場(chǎng)迎來(lái)巨變？

在產(chǎn)品側(cè)，超充的誕生也給續(xù)航軍備競(jìng)賽吹響了中場(chǎng)休息哨聲。眾所周知，動(dòng)力電池作為新能源汽車的心臟，占整車的成本比例頗高。而有了超充的存在，車企可以把更多的精力放在產(chǎn)品定義的其他方面，而不是簡(jiǎn)單粗暴地在電池容量、續(xù)航方面進(jìn)行加碼。

與此同時(shí)，因?yàn)椤把a(bǔ)能焦慮”的存在，近兩年新能源汽車市場(chǎng)也呈現(xiàn)出另一種形態(tài)，純電動(dòng)車市場(chǎng)的增速在放緩，混動(dòng)市場(chǎng)卻迎來(lái)快速發(fā)展期。據(jù)乘聯(lián)會(huì)數(shù)據(jù)顯示，今年上半年，純電動(dòng)車零售量為209萬(wàn)輛，同比增長(zhǎng)9.8%，PHEV（插電混動(dòng)）零售量近百萬(wàn)同比增長(zhǎng)97.9%。

“混動(dòng)最終會(huì)把純?nèi)加吞娲?，未?lái)主要是以純電和混動(dòng)為主（氫燃料先不談）。在發(fā)展過程中，混動(dòng)與純電至少是一半對(duì)一半，畢竟中國(guó)還有一些地方對(duì)續(xù)航以及冬季電池衰減等有所考慮，混動(dòng)包括插混、增程都還有很好的市場(chǎng)。”許海東曾對(duì)汽車之家表示。

談到純電與混動(dòng)的競(jìng)爭(zhēng)，他認(rèn)為，新能源本身還處于發(fā)展當(dāng)中，如果純電技術(shù)能夠解決目前用戶的焦慮，能夠比較好地解決續(xù)航和充電時(shí)間，那對(duì)混動(dòng)市場(chǎng)就是一種擠壓。換句話說(shuō)，在市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)方面，純電與插混必有一戰(zhàn)，在超充的加持下，更經(jīng)濟(jì)、更環(huán)保的優(yōu)勢(shì)將為純電帶來(lái)強(qiáng)大競(jìng)爭(zhēng)力。

『CTP3.0麒麟電池』

顯然，解決純電動(dòng)發(fā)展瓶頸和痛點(diǎn)的關(guān)鍵是超充，也正是基于超充技術(shù)的推廣，“4C超充”這個(gè)詞匯開始在業(yè)內(nèi)普及。xC充電是電池充電速度的標(biāo)準(zhǔn)。xC中的數(shù)字代表在1個(gè)小時(shí)內(nèi)，電池可以充滿的次數(shù)，例如4C就代表電池在1小時(shí)內(nèi)可充滿4次，即15分鐘充滿一次。其實(shí)在去年，寧德時(shí)代就已經(jīng)推出了具備4C超充和1000公里長(zhǎng)續(xù)航能力的CTP3.0麒麟電池。只可惜其4C超充能力在當(dāng)時(shí)只能基于三元材料實(shí)現(xiàn)，性能固然強(qiáng)大，但相比于磷酸鐵鋰，三元材料在成本上不占優(yōu)勢(shì)，相對(duì)不利于在大眾化汽車市場(chǎng)中普及。

而本次寧德時(shí)代發(fā)布的神行超充電池則是全球首個(gè)在磷酸鐵鋰上做到4C超充的電池，其設(shè)計(jì)理念則是做人人可享、車車可用的電池。不沉浸于虛無(wú)的數(shù)字競(jìng)賽，而是每位消費(fèi)者帶來(lái)真實(shí)的電動(dòng)出行體驗(yàn)的升級(jí)。這款電池帶來(lái)的革新性主要有以下幾點(diǎn)：

首先就是性能。除了前文提到的“4C”屬性之外，神行超充電池具備“全溫域閃電快充”能力，即使在-10℃低溫環(huán)境下，實(shí)現(xiàn)30分鐘充至80%，真正意義上實(shí)現(xiàn)“低溫如常溫“。而這點(diǎn)在曾經(jīng)被詬病耐低溫性差的磷酸鐵鋰電池領(lǐng)域無(wú)疑是個(gè)巨大突破。與此同時(shí)，在整包結(jié)構(gòu)上，神行超充電池在CTP3.0取消橫縱梁、端板的基礎(chǔ)上，開創(chuàng)性的提出一體成組技術(shù)，強(qiáng)化了電芯和箱體連接界面，保證了整包結(jié)構(gòu)強(qiáng)度，實(shí)現(xiàn)了結(jié)構(gòu)上的再次突破。在保持優(yōu)秀的機(jī)械性能之下，最大化發(fā)揮整包空間利用率，續(xù)航里程達(dá)到700km以上。

其次就是安全。電池的快充，其本質(zhì)是要在短時(shí)間內(nèi)實(shí)現(xiàn)鋰離子從正極到負(fù)極的移動(dòng)。但在快速移動(dòng)的過程中，假設(shè)負(fù)極因?yàn)榍朵嚳臻g不足、鋰離子遷移阻力過大等原因?qū)е虏荒芸焖俳邮茕囯x子，則會(huì)在負(fù)極表面形成銀白色的鋰單質(zhì)，這也就是所謂的析鋰，會(huì)最終導(dǎo)致容量衰減快，以及產(chǎn)生安全問題。

而寧德時(shí)代是從六個(gè)方面解決析鋰問題的。第一、神行超充電池對(duì)石墨原料進(jìn)行了改進(jìn)，讓鋰離子運(yùn)行通道“條條都是捷徑”，快速的嵌入負(fù)極。通過原料改進(jìn)技術(shù)實(shí)現(xiàn)各項(xiàng)同性原料和各向異性有機(jī)搭配，增加鋰離子嵌入通道并縮短嵌入距離。顆粒形貌設(shè)計(jì)和級(jí)配技術(shù)增加了材料表面接觸點(diǎn)，降低了離子通道孔道曲折度。

第二，神行超充電池就像在石墨表面與內(nèi)部打造出高速公路網(wǎng)，從單車道變?yōu)?60條高速路，使鋰離子能快速嵌入石墨的任何位置。寧德時(shí)代對(duì)石墨表面進(jìn)行包覆改性，在表面打造了一圈超離子環(huán)，提供豐富的鋰離子交換所需要的活性位點(diǎn)。

第三，在電池極片層面，寧德時(shí)代設(shè)計(jì)了“一片雙核”的多梯度極片，完美兼顧高能量密度和超級(jí)快充雙核心。調(diào)控極片多孔結(jié)構(gòu)的梯度分布提升極片表面孔隙率，縮短離子傳輸路徑。上層高孔隙率結(jié)構(gòu)利于鋰離子快速進(jìn)入，下層則采用高壓實(shí)的結(jié)構(gòu)。

第四，寧德時(shí)代讓鋰離子在游動(dòng)過程中“縱享絲滑”，其獨(dú)創(chuàng)的電解液配方降低了電解液粘度，使鋰離子脫溶劑化能力增強(qiáng)，顯著提升電導(dǎo)率。電解液功能添加劑使SEI膜更薄更均勻、更致密順滑，從而降低阻力，讓鋰離子穿透得更快。

第五，神行超充電池采用充方納米化的正極材料，搭建了四通八達(dá)的超電子網(wǎng)，降低鋰離子脫出阻力，使材料對(duì)充電信號(hào)快速響應(yīng)，鋰離子脫出速率大幅提升，并能降低溫升。

最后，寧德時(shí)代在系統(tǒng)平臺(tái)上持續(xù)優(yōu)化，針對(duì)性的導(dǎo)入電芯溫控技術(shù)，進(jìn)一步提升電池低溫充電效率，實(shí)現(xiàn)了全溫域閃電快充。

寧德時(shí)代如何解決行業(yè)痛點(diǎn)？

全球第一個(gè)4C超充磷酸鐵鋰電池的出現(xiàn)，離不開寧德時(shí)代強(qiáng)大的研發(fā)和制造能力。

目前，寧德時(shí)代在寧德、溧陽(yáng)、上海、廈門以及德國(guó)慕尼黑設(shè)立了五大研發(fā)中心，研發(fā)人員16322人。2022年，公司研發(fā)費(fèi)用155億元，同比增長(zhǎng)102%，公司擁有及正在申請(qǐng)的國(guó)內(nèi)外專利合計(jì)16637項(xiàng)，主導(dǎo)或參與制修訂超過80項(xiàng)國(guó)內(nèi)外標(biāo)準(zhǔn)。今年上半年，寧德時(shí)代的研發(fā)投入更是提升到了 98.50 億元，同比增長(zhǎng) 70.77%。

至于應(yīng)用成果，像無(wú)模組CTP動(dòng)力電池包、鈉離子電池、CTP3.0麒麟電池、凝聚態(tài)電池等這些，足以撐起寧德時(shí)代在行業(yè)內(nèi)的領(lǐng)先地位。

在制造方面，寧德時(shí)代擁有全球鋰電行業(yè)僅有的兩家燈塔工廠。“燈塔”兩個(gè)字在業(yè)內(nèi)意味著最前沿的生產(chǎn)制造工藝，最高效的生產(chǎn)效能，最優(yōu)價(jià)值的能源使用。

寧德時(shí)代可以做到什么水準(zhǔn)呢？平均1.7秒便可產(chǎn)出一個(gè)電芯，20秒產(chǎn)出一個(gè)模組。同時(shí)可對(duì)超過6800個(gè)質(zhì)量控制點(diǎn)進(jìn)行實(shí)時(shí)監(jiān)控，平均一個(gè)電池追溯數(shù)據(jù)超過1萬(wàn)項(xiàng)，大數(shù)據(jù)平臺(tái)已采集數(shù)據(jù)超過一萬(wàn)億條數(shù)據(jù)。目前行業(yè)里做的比較好的缺陷率是PPm也就是百萬(wàn)級(jí)別，也就是一萬(wàn)輛車，充電一次就可能有一臺(tái)車故障，而寧德時(shí)代電池的是做到PPb也就是十億分之一的失效率，降低了三個(gè)數(shù)量級(jí)。

這造就了寧德時(shí)代全球龍頭的實(shí)力。8月初，全球資訊機(jī)構(gòu)SNE research公布了2023年1-6月全球動(dòng)力電池裝車數(shù)據(jù)。寧德時(shí)代繼續(xù)位居全球第一，裝車量112GWH，同比增長(zhǎng)56.2%，全球市場(chǎng)份額為36.8%，同比增加1.4個(gè)百分點(diǎn)。

據(jù)寧德時(shí)代國(guó)內(nèi)乘用車事業(yè)部CTO高煥介紹，神行即將在今年底實(shí)現(xiàn)量產(chǎn)，搭載神行超充電池的電動(dòng)車也將在明年一季度上市。

總而言之，磷酸鐵鋰4C快充的出現(xiàn)，其所帶來(lái)的價(jià)值是多方面的。除了用戶價(jià)值的提升，對(duì)整個(gè)產(chǎn)業(yè)鏈的影響也是巨大的。正如寧德時(shí)代首席科學(xué)家吳凱所說(shuō)，“當(dāng)前用戶開始從先鋒用戶轉(zhuǎn)向大眾用戶，我們要讓更多的老百姓使用前沿科技，享受到科技突破的紅利。動(dòng)力電池科技的未來(lái)，一要面向世界前沿，二要面向經(jīng)濟(jì)主戰(zhàn)場(chǎng)?！?/p>

有了類似的電池技術(shù)做基石，再加上主機(jī)廠、充電樁運(yùn)營(yíng)商的努力，屬于大眾主流用戶的超充時(shí)代或?qū)⒕痛碎_啟，而這也是新能源汽車真正取代燃油車躍居主流的關(guān)鍵前提。（文/汽車之家行業(yè)評(píng)論員 三元鋰）

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