純電5C超充剛開始大規模量產，然而HEV電池早已實現50C？_風聞

電子發燒友網報道（文/梁浩斌）隨着電動汽車的發展，補能作為電動汽車的最大缺點之一，如今也隨着快充技術的發展逐漸改善，充電樁功率越來越大，充電速度越來越快。在很多電動汽車的宣傳中我們可以看到，比如4C充電的電池、5C電池等。這裏的C是代表電池充放電倍率，放電倍率=充放電電流/額定容量。

在充電過程中，比如1C電池就意味着一小時內可以將電池充滿，5C電池則是隻要1/5個小時，也就是12分鐘就可以將電池充滿。而放電倍率方面，由於純電車型電池包額定容量較大，主流在50kWh到100kWh之間，而常見的電驅功率一般在150kW到300kW，所以實際上對於純電車型的電池包而言，放電倍率需求並不高。一般的純電汽車電池放電倍率小於3C，高性能的車型也僅在6C左右。

不過這種情況在PHEV（插電混動）、REEV（增程式）以及HEV（混合動力）等車型上就不同了，電池包的額定容量較小，導致這些電池包的各項要求都有所差異，比如一些HEV用電池放電倍率可以高達50C。下面我們就來看看各類新能源汽車的電池包性能指標要求的差異。

電池包性能指標的取捨

一般來看電池包的性能指標可以分成6個部分，包括能量密度、容量大小、充電倍率、放電倍率、功率密度、循環壽命。

電池的能量密度電池的能量密度受電池化學體系的限制，正負極材料的容量和工作電壓是關鍵因素。提高能量密度可以通過採用高容量的正極材料如高鎳三元材料（NCM）和富鋰正極，以及高容量的負極材料如硅碳複合材料或鋰金屬負極。此外，採用原位固態化技術、超薄固體電解質包覆的正極材料、固體電解質塗覆隔膜等關鍵技術也能顯著提升電池的能量密度。

不過，充電倍率於電池能量密度往往只能二選一，這是源於電池設計和材料選擇上的一些權衡。在高能量密度的電池中，比如使用NCM和富鋰正極材料時，可能在高倍率充放電時的離子擴散速率和電子導電性方面存在限制，從而影響其在高倍率條件下的性能。

而為了實現高能量密度，電芯在設計上可能採用較厚的電極，這有助於增加存儲的電量。但較厚的電極會增加鋰離子在電極內部的傳輸距離，降低其在高倍率充放電時的傳輸速率，導致無法實現較高的充放電倍率。

另外，循環壽命也是限制目前高能量密度電池實現高充放電倍率的一個關鍵指標。首先電芯內部有內阻，在電池包額定電壓一定時，要提高充電倍率就需要增大充電電流，那麼這就意味着快充就會使得電芯內部產生更多的熱量。同時在快充過程中，可能出現負極材料結構的應力累積和損傷、析出鋰枝晶等造成安全隱患。

所以實際應用場景需求，會對電池的各項性能指標有所取捨，這也包括在PHEV、REEV、HEV、EV等各類車型中。

純電、混合動力車型對電池性能的要求差異

對於純電車型來説，今年的主流車型來看，電池的充電倍率在1.5C到3C之間。一些主打快充的車型，比如理想MEGA、嵐圖知音、極氪007/001等最高已經實現5.5C的充電倍率。放電倍率則一般在6C內，普遍在2C到3C之間，一些功率極大的車型，比如極氪001FR、仰望U9等車型的電池放電倍率則可以超過10C。

相比於PHEV、REEV、HEV等，EV純電車型的電池容量往往是最大的，因此較為注重能量密度和成本。電池容量大，因此對於EV車型來説，電池壽命的計算方式又不只是看循環次數了。比如兩款車型，一款電池循環壽命較低，但容量較大，能量密度高，每次充滿電可以行走的里程較長；那麼相比於搭載循環壽命較長，但容量較小，能量密度低的電池，兩款車型實際在使用壽命中行駛的總里程可能相當。

REEV由於本質上是在EV的基礎上增加了增程器，相當於在EV上增加了一個由燃油驅動的“充電寶”，所以電池與EV類似，只是為了成本和整車重量考慮，相對容量會較小。

PHEV是插電混合動力汽車，即是可以由燃油發動機直接驅動，也可以由電機驅動，同時還可以進行充電，綜合了電動機和內燃機兩種驅動形式。PHEV一般會使用功率密度更高的電池包，即充放電倍率相比EV車型都更高，同時電池容量也要更小，一般提供100km以內的純電續航里程，不過隨着市場發展，PHEV的電池包容量也越來越大，甚至可以提供200km以上的純電續航里程。

與EV和REEV相比，PHEV由於電池包容量較小，但又需要在電動模式下快速釋放能量，並且在制動時能夠快速充電實現動能回收。這要求PHEV電池在設計上能夠承受較大的充放電電流，有較高的充放電倍率。

另一方面，因為電池容量較小，自然充電的次數也會更頻繁，因此要求循環壽命也要更高。比如蜂巢能源去年推出的一款短刀電池，脈衝放電倍率高達15C，循環壽命超過3000次。

HEV則是更為傳統的模式，即以內燃機為主，電為輔，主要是通過動能回收以及內燃機帶動發電機等來為電池充電，在起步等低速場景使用電機驅動，無法通過外部充電樁等為電池進行充電，同時HEV電池容量相比PHEV更小，一般小於2kWh，一些HEV車型甚至只有0.7kWh。

極小的電池容量，但是要承受高的動能回收充電和電機使用的功率，這就意味着要有極高的充放電倍率，且有極高的循環壽命。比如捷威動力的HEV電芯可以實現4萬次循環壽命，50C的持續放電倍率；星川科技甚至推出了放電倍率達到135C的HEV電池，循環壽命達到30000次以上。

小結

在電動汽車產業持續發展的同時，受到全球充電條件分佈不均的現狀影響，EV市場發展也較為不均衡。因此PHEV、HEV等車型可以成為過渡型技術，在全球市場上獲得更多機會，可以看到近年PHEV車型跟隨比亞迪DM-i技術的爆火，已經有多家國內外車機加速推進，未來PHEV和HEV的電池需求可能會有一個新的波峯。

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