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千亿超充市场出现新变化,“充电焦虑”有治了

环球零碳研究中心 环球零碳 2023-09-24

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环球零碳

碳中和领域的《新青年》  

摘要

8月16日,宁德时代发布全球首款磷酸铁锂4C超充电池“神行超充电池”。该款电池能够做到充电10分钟,续航400公里,拥有700公里超长续航能力,且能够实现全温域快充。神行超充电池将有效缓解新能源车车主的补能焦虑,并将为宁德时代开启磷酸铁锂超充千亿新蓝海。


撰文 | Penn

编辑 | 小棠

这是《环球零碳》的第748篇原创


中国新能源汽车已经迈入全面市场化发展的新阶段,呈现爆发式增长,逐渐成为拉动中国经济增长的新引擎。


根据中汽协发布的数据,2023年1-6 月新能源汽车销量为374.7 万辆,同比增长44.1%,市场渗透率达到28.3%。随着电动车渗透率的指数级提升,新的行业矛盾又在不断涌现。


里程焦虑曾是阻碍电动汽车大规模推广的主要因素。但随着电池技术进步,车辆续航里程不断突破,目前,充电焦虑正成为新能源汽车行业一个亟待解决的新痛点,深深地困扰着广大新能源车主。


这一次,面对行业所面临的快速补能新痛点,动力电池一哥宁德时代再次祭出了大招。


8月16日下午,在宁德时代新品发布会现场,全球首款磷酸铁锂4C超充电池“神行超充电池”正式亮相。据宁德时代国内乘用车事业部CTO高焕介绍,该款电池能够做到充电10分钟,续航400公里,拥有700公里超长续航能力,且能够实现全温域快充。新品计划于今年年底实现量产,明年一季度上市。


神行超充电池这张新王牌将会给市场带来怎样的冲击?


图说:神行超充电池

来源:宁德时代



01

补能焦虑成为产业新痛点


国内新能源汽车销量经历近几年高速发展,新能源汽车保有量随之快速增长。截至2023年6 月末,国内新能源汽车保有量达1620 万辆,占汽车总保有量的比例达4.9%。随着新能源汽车的保有量持续攀升,充电需求不断增大。


图说:全国新能源汽车渗透率和保有量(万辆)

来源:东莞证券研究所


宁德时代首席科学家吴凯在发布会上指出:“当前,新能源汽车在用户侧,有两个明显变化,一是用户群体的变化,开始从先锋用户转向大众用户;二是需求的变化,电池能量密度的不断突破,续航问题已基本解决,如今快速补能成为消费者更加关心的问题。”


事实上,随着电池技术的不断进步,电池的综合性能得到了显著提升,在逐步实现新能源车超长续航之后,快速补能焦虑已成为阻碍消费者选购新能源车的主要原因。而根据中汽中心用户调查显示,充电难问题占比达到56%,成为影响用户购买电动汽车的首要顾虑因素。


图说:影响用户购买电动汽车的各项因素占比

来源:中汽中心用户调查,东莞证券研究所


中国电动汽车充电基础设施促进联盟联合能链智电发布的《2022中国电动汽车用户充电行为白皮书》也显示,大部分用户对于充电时间较为敏感,96%的用户会选择充电效率高的快充桩,新能源汽车用户对于快充的需求还会进一步提高。



02

神行超充如何缓解补能焦虑?


补能焦虑是制约新能源车渗透率持续提升的关键因素之一,而快充技术是缓解补能焦虑的有效途径。随着高倍率电芯材料的突破、800V高压零部件产业链的完善以及电池无模组结构带来冷却效率的提升,快充技术逐渐从2C迭代到4C乃至更高倍率水平,补能效率得到进一步提升。2022年6月,宁德时代就推出了4C倍率麒麟电池,并于2023年1季度实现量产。


图说:快充技术发展历程

来源:《中国高压快充产业发展报告(2023-2025)》(2023),中金公司研究部


C是指电池充放电的能力倍率,1C表示电池能够在1小时充满电。而4C则表示电池能够在四分之一小时,即15分钟内充满电。对于此次发布的“充电10分钟,续航400公里”的磷酸铁锂4C神行超充电池,宁德时代声称这是“持续引领行业技术创新风向”。这项技术,有望让加电像加油一样便捷,解决新能源汽车“充电不如加油方便”的核心痛点。


图说:充电10分钟,续航400公里

来源:宁德时代


根据宁德时代国内乘用车事业部CTO高焕介绍,在正极提速方面,神行超充电池使用了超电子网正极技术,采用充分纳米化的磷酸铁锂正极材料,并搭建超电子网,降低锂离子脱出阻力,使充电信号快速响应。在负极材料方面,采用了宁德时代最新研发的二代快离子环技术,对石墨表面进行改性,增加锂离子嵌入通道,并缩短嵌入距离,为锂离子传导搭建高速平台。在电解液传导上,宁德时代研发了全新的超高导电解液配方,有效降低电解液粘度,显著提升电导率。


图说:宁德时代国内乘用车事业部CTO高焕

来源:宁德时代


与此同时,在率先实现4C超充的同时,神行超充电池还通过结构创新、智能算法等方式,兼具长续航、全温域闪电快充和高安全等性能。


低温性能不佳是磷酸铁锂材料的天然缺陷之一,而按照高焕宣讲,宁德时代的神行超充电池,除了常温状态下充电快,即使在-10℃低温环境下也可以在30分钟内充电至80%,实现全温域闪电快充,真正意义上做到“低温如常温”。在做到闪电快充的同时,神行超充电池还能做到续航700km以上,低温亏电状态下零百加速性能不衰减。此外,宁德时代还通过智能算法对全局温场进行管控,打造故障实时检测系统,克服快速补能带来的诸多安全挑战。


可以说,神行超充电池以创新技术重新定义了磷酸铁锂电池,通过“科技平权”缓解了广大用户的补能焦虑。



03

开启磷酸铁锂超充新蓝海


过去几年,中国动力电池市场上磷酸铁锂和三元锂的市场地位不断变化。早期磷酸铁锂电池占绝对优势,但随着消费者对更高续航里程的追求,能量密度更高的三元锂电池开始后来居上。再接下来,受电池包结构创新、原材料价格上涨等因素影响,磷酸铁锂电池的能量密度明显提升,性价比超过三元且安全性更好,又重回主流。



但是在技术方面,磷酸铁锂电池始终面临着低温情况下补能效率低和能量密度较低的两个先天短板,因此在磷酸铁锂上做到快充和高能量密度,从底层原理上来看,挑战非常大。而此次宁德时代推出的神行超充电池有效地补足了这两个短板,并且兼顾了电池的安全性,有望开启磷酸铁锂超充新时代。


图说:2023年1-7月国内磷酸铁锂动力电池企业装车量排名

来源:中国汽车动力电池产业创新联盟


中国汽车动力电池产业创新联盟的最新数据显示,宁德时代仍然是规模最大的动力电池企业,但宁德时代的市场优势主要集中在三元电池领域。今年1-7月,宁德时代三元电池装车量36.19GWh,市场份额61.82%,占据绝对优势。但磷酸铁锂电池装车量43.31GWh,市场份额34.48%,落后排名第一的比亚迪9%左右。


神行超充电池的发布将有助于宁德时代夺回在磷酸铁锂电池领域的领先地位。在神行超充电池发布会上,长安、奇瑞、广汽、吉利、长城等在内的多家车企都发来祝贺视频,也印证宁德时代将和伙伴一起,打造超充生态圈,也表明这款电池将搭载在众多品牌上,未来市场表现可期。


图说:国内外车企加速布局高压快充

来源:公司官网,盖世汽车,汽车之家,中金公司研究部


自2019年保时捷Taycan全球首次推出800V高电压电气架构以来,全球车企开始加速布局800V高压充电平台技术并发布相关车型,以图抢占大功率快充新高地。国内市场方面,2022年之前仅有广汽AION V plus等几款800V车型上市,进入2023年,比亚迪、长安阿维塔、小鹏、长城、理想、极氪等国内主流车企相继推出或计划推出800V高压平台以及搭载车型,快充性能基本可达到充电10min续航增加200km以上,有望成为高压快充车型放量元年。


图说:高压快充技术驱动产业链升级

来源:乘联会,Marklines,GGII,各细分赛道公司公告等,中金公司研究部


高压快充车型的全面推广将带来整个产业链的升级,高倍率快充电池作为高压快充技术的核心也将迎来全面爆发,保守估计,这将会是一个数千亿元的潜在市场。因此,宁德时代、欣旺达、亿纬锂能等电池大厂纷纷加速布局高倍率电芯的开发。从电池厂披露的产品数据以及终端反馈看,宁德时代、欣旺达在快充电池技术上处于行业较领先位置,充电过程平均可达到4C标准,欣旺达的产品属于功率型、充放电倍率较高,目前已配套小鹏G9;宁德时代此次发布的神行快充电池将在明年一季度装车上市,阿维塔将成为首批搭载宁德时代神行超充电池的新能源汽车品牌。


图说:各家电池厂高压快充技术进展(截至2023年8月11日)

来源:各公司官网,工信部,中金公司研究部



04

写在最后


目前,虽然新能源车的渗透率不断提升,但尚不能对燃油车构成颠覆的一个主要原因就是补能速度。如今,宁德时代神行超充电池让电车有了媲美油车的补能效率,将进一步缩小双方在使用体验上的差距。不过需要注意的是,快充的大面积普及并非一朝一夕就能完成,电池、整车设计、充电桩,甚至电网基础设施等产业中的各个环节都需要同频迭代。


今年以来,在国家政策的引导下,各地方政府纷纷推出的超级充电桩普及计划,随着基础设施的普及,新能源车超充时代将加速到来,整个社会的全面电动化进程也将加快。


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参考资料:

[1]https://www.catl.com/news/7359.html

[2]http://www.news.cn/photo/2023-08/16/c_1129806751_2.htm

[3]https://www.21jingji.com/article/20230817/3787b7d425499f9e7470d0538b5703cb.html

[4]https://wallstreetcn.com/articles/3695703

[5]20230801-东莞证券-高压快充专题报告:高压快充大势所趋,关注受益产业链

[6]中金:高压快充,破解新能源车里程焦虑新解法

[7]EV世纪:全技术路线领先的宁德时代,要发力磷酸铁锂超充?

[8]https://mp.weixin.qq.com/s/kiPMYdCkDY0fterrnQnvXg

[9]https://mp.weixin.qq.com/s/nAP_QlWkayqMHBh6e7DmCw

[10]https://www.jiemian.com/article/9925829.html

[11]http://www.stcn.com/article/detail/799595.html

[12]https://www.automachi.com/2023/08/catl-shenxing-superfast-charging-battery/

[13]http://www.stcn.com/article/detail/949315.html

[14]https://www.donews.com/news/detail/1/3649420.html

[15]https://www.autohome.com.cn/news/202308/1287477.html

[16]https://www.nbd.com.cn/articles/2023-08-16/2963196.html



首图来源:宁德时代

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