快充技术现重大突破：充电5分钟行驶160公里成为现实

要解决电动汽车的核心痛点主要有两条路径，一个是增加电池密度提升续航里程，另一个就是缩短充电时间。从用车习惯的角度来讲，缩短充电时间其实要比增加续航里程更重要。如果为电池充满电量的时间与加满一箱油差不多，而获得的续航里程也与一箱油能跑的距离相仿，那么电动汽车的用车痛点也将不复存在。

在快充市场的明星公司，以色列StoreDot公司日前在以色列举行的“EcoMotion Week 2022”活动上对外展示了自己的动力电池快充技术，在5分钟的时间内为电动汽车补充可行驶100英里（160公里）的电量。

这一技术有望在2024年量产。

这是已知的动力电池可验证的最快充电效率，正接近于人类加油的时间效率。

这是历史性的一幕吗？

StoreDot首席博士阿米尔·蒂罗什将“ 特斯拉Model S ( 参数 | 询价 ) Plaid在4.3秒内从静止加速到100英里/小时认为是衡量汽车与1953年阿尔法罗密欧迪斯科Volante在17.8秒内加速至100英里/小时相比的进步程度。

而在充电方面，类似的进步即是实现在2分钟内充电100英里，将现有技术再提升一倍以上的性能。

StoreDot此次演示的，是其中国合作伙伴亿纬锂能在中国工厂生产的一种名为“pouch”的电池，长度为300mm，宽100mm，其尺寸比特斯拉4680电池（宽46mm、高80mm）和传统18650（宽18mm，高65mm）大不少。

据悉，在演示过程中，该电池在10分钟内就从零充电至超过80%的电量，并且电池温度稳定，从未超过33℃，远低于StoreDot公司技术人员设定的推荐工作温度。StoreDot公司还表示，该电池在每个关键参数上都表现出了最佳水平。

StoreDot官方表示，这次演示进一步验证了公司的“100inX”战略技术路线图"，其计划是：基于其极速充电（XFC）电池的硅主导阳极技术和“极高能量密度”半固态电池的进步，设定了三个关键里程碑：

到2024年实现5分钟内充100英里电量（100in5），

到2028年实现3分钟内充100英里电量（100in3），

到2032年实现2分钟内充100英里电量（100in2）。

▲ StoreDot的Extreme Fast Charge路线图

StoreDot研发副总裁Yaron Fein表示："这项新技术是公司技术路线图的又一个里程碑，我们已经交付了能够超过1200次连续极端快速循环的电池。而我们的目标，是在今年年底前完成可供电动汽车使用的电池完成1000次以上的循环，并最终实现‘100in2’的目标。”

充电效率的提升，取决于能量密度和电池总容量两个关键因素。

在未来几年内，电池能量密度的增加将在很大程度上取决于阳极和阴极性能的提高。

因此，硅主导阳极和三元阴极，如锂镍钴锰，有望继续推动电池能量密度的进步。

▲LiB能量密度继续上升。图片来源：BNEF

阿米尔·蒂罗什博士表示，预计电池的能量密度（当受到缓慢充电时）从2021年的约240Wh / kg增加到2024年的略高于300Wh / kg。在同一时期，标称电池组容量可能会从60kWh增加到超过75kWh。

同样，预计行业充电率将从大约2.4°C提高到3.0°C，全行业100英里的充电时间将从2021年的16.7分钟减少到2024年的9分钟左右。

不过，他表示StoreDot在XFC电池中以硅为主导的阳极技术可以在2024年之前将其削减到6.3°C时约5分钟。

他强调StoreDot公司的“100in3”高能量密度电池组在2028年左右的实现将标志着电池性能的又一次巨大飞跃。

他预计彼时电池能量密度约为450Wh / kg，标称电池容量预计将达到92kWh，充电至100英里的时间减少到约3分钟，效率再提高40%，然后到2032年减少到100in2（进一步减少33%）。

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但要在10年内实现充电2 分钟增加100 英里续航，预计StoreDot的电池到2032年将实现700Wh / kg的慢充电能量密度，容量为160kWh。

在这种形式下，StoreDot的“100in2”电池预计可以实现在大约2分钟内增加100英里续航。

凭借990英里的潜在续航里程，由StoreDot的能量密集电池提供动力的电动汽车将达到甚至超过消费者的每次充电续航里程期望，从而解决对续航里程和充电挑战的担忧。

不过阿米尔·蒂罗什博士认为这不是StoreDot一家公司可以独立完成的，电动汽车构成了一个更大的生态系统的一部分，该生态系统也必须与电池同步发展。

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虽然电池组的设计和化学成分在确定电池安全充电时间方面起着重要作用，但外部因素，如充电站的输出功率以及充电电缆和插头的载流能力，都必须支持极速充电，以增强用户体验并确保电动汽车在全球的快速采用。

目前，对于3级直流充电，组合充电系统（CCS）规范支持在1，000V下连续高达400A，功率为400kW，尽管有几家公司制造了可输出高达500A的CCS充电器。

在亚洲，以日本CHAdeMO为主的协会与中国国家电网公用事业运营商之间的联合开发项目旨在将其提高到1，500V和600A时的900kW。

没有这些技术的支持，想实现2分钟增加续航100英里是不现实的。

而在“EcoMotion Week 2022”活动的技术探讨环节，StoreDot首席执行官Doron Myersdorf也提出了大幅改善电动车充电时间的倡议。

他认为，只有改善充电时间，才能加速大规模电气化交通的普及，当人们可以在与加油站相同的时间内为他们的汽车充电时，电动车才能被更多的消费者真正接纳。

简单的说，让充电变得像加油一样方便是StoreDot的目标。

根据官方公布的信息，StoreDot的快充技术将继续接受汽车制造商的测试。

而同在“EcoMotion Week 2022”活动现身的汽车产业相关企业，还包括了通用汽车、沃尔沃、福特、现代、雷诺-日产-三菱联盟和大陆等，StoreDot的快充技术是否会引起车企们的兴趣，值得后续关注。

不过戴姆勒和沃尔沃汽车已经是它的投资人了。

对于中国市场来说，StoreDot是一个相对陌生的名字，这家公司成立于2012年，总部位于以色列的特拉维夫。该公司致力于电池技术，可以在短短数十秒内为手机充电，或在几分钟内为电动汽车充满电量。

但因与亿纬锂能的合作，在中国动力电池市场已经有不小的知名度。

StoreDot的充电效率上的突破，据称是其利用纳米技术合成了一种人造高分子材料，使用该材料开发出的电池可以更快的速度存储更高的电量。

专家解释，这就像超高密度的海绵，能够迅速吸收并保存水分一样。

这有望彻底解决电动汽车的核心痛点——充电时间太长，一旦这一技术投入使用，势必将迅速改变汽车市场的格局，电动汽车将因此大大加快取代燃油车的节奏。

也正因为如此，StoreDot的快充技术早就引起了相关企业的注意，戴姆勒在2017年9月就对其投资了6000万美元，同时参与投资的还包括三星风投（Samsung Ventures）。

戴姆勒商用车业务负责人Martin Daum称：“快速充电技术是一项非常重要的研究议题，对拥有戴姆勒各卡车品牌的车队运营商而言更是如此，公司正与StoreDot共同致力于改进该项技术。”

戴姆勒在对电动卡车进行研发时表示，由于电池成本过高、卡车载重后耗电量大，进而导致车辆需要频繁充电，这两大难题影响了电动卡车研发的推进。

StoreDot首席执行官Doron Myersdorf表示：“若能够在五分钟内完成车辆的充电，将大大缓解司机的焦虑情绪。若驾驶员知道镇上某处充电站只需花费5分钟就完成充电，就像为内燃机车加油一样便捷，他们会支持电动车的推广的。”

2021年4月30日，亿纬锂能与StoreDot签订了《电动汽车战略合作框架协议》，双方就电动汽车电池分三个阶段进行合作，有效期至2024年12月31日。

根据协议：

第一阶段双方将联合研发和样品测试，满足试验生产线的制造工艺，并制造工程样品，以供StoreDot、亿纬锂能和电动汽车潜在合作伙伴评估；

第二阶段将启动小批量生产；

第三阶段将成立合资企业，生产用于电动汽车的电池。

其实，亿纬锂能与StoreDot的合作在2018年11月就已开始，双方在量产“超高速可充电电池”方面建立了合作关系。之后，双方还在2019年3月、2020年3月签订了框架协议修正案，以延长合作时间，深入合作对第一代快充电池、第二代快充技术进行研发。

2022年4月，沃尔沃也宣布加入，通过其风险投资部门沃尔沃汽车技术基金（Volvo Cars Tech Fund）投资了StoreDot，助力其在2024年实现“100in5”计划落实。

据悉，沃尔沃与StoreDot的合作将在沃尔沃和Northvolt建立的合资企业落地，该企业已经在瑞典拥有研发实验室和电池工厂。

这一投资项目，将令沃尔沃获得StoreDot的快充技术。

在2021年11月的时候，StoreDot宣布已经可以量产化学成分类似特斯拉4680的新电池，从零到完全充满电量仅需10分钟，而特斯拉当时宣称可以在15分钟内将4680电池充满。

之后，StoreDot开始着手实现大规模量产，并准备将电池送往汽车制造商进行测试。

StoreDot首席执行官Doron Myersdorf表示：“我们的技术以同样的成本减少了50%的充电时间，但新技术的大规模生产仍需要时间。同时，新技术在全球汽车制造商手中进行测试也非常关键。距离2024年还有两年时间，届时新电池的大规模制造将成为现实。”

在电动汽车的发展初期，存在两大核心痛点，一个是续航里程低于燃油车，另一个是充电时间过长。

现阶段，续航里程短的问题已经基本解决，市场上的主流车型都已经突破了500km大关，越来越多的车型甚至开始突破700km。

然而，充电时间过长的问题一直没有本质提升，即便采用快充桩充电，量产车型仍需要40分钟以上才能充满。

但针对快充技术，很多科技企业都在重金布局，国外企业包括瑞士AB、lonity、LG化学、英国石油公司（BP）等，中国企业包括宁德时代、蜂巢能源、领湃能源、微宏动力等。

据悉，蜂巢能源的第二代4C快充电芯容量为165Ah，从20%充到80%的快充时间只需10分钟，预计将在2023年第二季度量产，宁德时代的快充电池则可以在15分钟内充满至80%。

在整车企业方面，上汽、广汽、比亚迪等主流车企也都发布了快充规划。

其中，上汽通用计划到2025年沿用350V电压平台，充电功率200-250KW；广汽乘用车到2025年将会在700-800V电压平台的基础上实现进一步提升；比亚迪到2025年计划将最大充电电流提升到300-400A，最大充电功率达到200-300kW。

实现快充技术有两条技术路线，一个是大电流快充技术，一个是高压快充技术。

特斯拉采用的是大电流快充技术，属于并联充电方式，技术难度较大，对电池的各个部分进行分区同时充电，对电路要求高，但安全性也高。

高压快充技术则被汽车企业广泛采用，技术难度相对小一些，但发热量较大，对于车辆的动力电池散热技术要求更高。

但经过多年发展，该技术也日益成熟，安全性得到了大幅提升。

但无论是大电流快充技术，还是高压快充技术，都在不断发展升级，行业内规划的快充技术路线图也对发展趋势做出了预测。

未来，“超级快充技术”或将达到600A、1.5kV（1500V）、400kW以上的技术指标。

一旦这一目标达成，用“加满一箱油的时间”获得超过燃油车续航里程的电量就将成为现实。

届时，电动汽车的核心痛点就将不复存在，电动车取代燃油车将彻底实现，纯电出行时代就将真正到来。