【搜狐汽车E电园】（文：高超）当前，纯电动汽车大规模产业化所面临的第一大障碍，就是“里程焦虑”的问题。对于纯电动汽车而言，电池系统的充放电性能是决定车辆实际使用性能的重要指标。尤其是充电性能的好坏直接关系到车主的用车时间成本。相信各位电动车车主都感受过，在寒冷的冬季冻在车里给车辆充电的经历吧？如何能够实现电动车的快速充电，让新能源用户也能感受到手机一般的“充电五分钟，通话两小时”的便捷享受呢？
近日，宁德时代新能源科技股份有限公司（简称CATL）在快速充电技术方面有了新的突破，他们推出了EnerSpeedy超级快充电池。该电池能量密度为190Wh/kg，可在15分钟内完成100%充电，确保电动汽车300公里的续航里程。为此，我们请来了CATL快充项目负责人王升威来为大家介绍一下，什么是快充？而快充技术的原理是什么？技术难点在哪里？相信会让大家对此项技术有一个全新的认识。
在文章的前半部分我们先来了解一下，关于快充技术的知识，而后半部分我们则重点解答一下网友们关于快充技术的相关问题，好了让我们言归正传，马上开始今天的话题。
1、什么是快充技术？
什么是电动车的快充技术？了解这项技术之前我们需要先知道一个专业名词叫：C!C。其中的 C 指的是充电倍率，可以简单理解为充、放电的速率。锂离子电池的充放电倍率，决定了我们可以以多快的速度，将一定的能量存储到电池里面，或者以多快的速度，将电池里面的能量释放出来。
举个例子， 1C 的电流，从满电到放电完全是用 1/1=1小时 ; 2C=1/2小时 ，也就是 30 分钟；4C，则耗时 15 分钟。
快充和慢充是相对的概念。业界普遍认为，电动汽车快充是指充电电流大于 1.6C 的充电方式，也就是从 0% 充电到 80% 时间小于 30 分钟的技术。
2、快充伤电池有没有科学依据？伤害的后果是什么?
每一个相同设计的电池，都存在着“健康充电区间”，而快充电池的化学体系是经过特殊优化的，其“健康充电区间”比慢充电池的大，所能承受的充电电流自然比慢充电池要大。
因此，如果使用经过体系优化的快充电池，其寿命是不会受到影响的。但是，如果强制将慢充电池当作快充电池使用的话，由于充电电流超过了慢充电池的健康充电区间，电池会受到比较大的伤害，寿命就会大大缩短。
CATL经过多年研究发现，健康充电区间跟两个因素相关，一个是温度，一个是SOC，（荷电状态，电压的高低）。所以只要识别每一个电池的健康充电区间，在范围内进行快充。既可以实现快速充电，又不会伤害它。
3、电池快充技术的拦路虎
我们可以把锂离子电池形象地比喻为一把摇椅，摇椅的两端为电池的两极，而锂离子就像优秀的运动健将，在摇椅的两端来回奔跑。
充电时，电池的正极上有锂离子生成，生成的锂离子经过电解液运动到负极。作为负极的碳呈层状结构，它有很多微孔，以供到达负极的锂离子嵌入。嵌入的锂离子越多，充电容量越高。
快充时，锂离子需要加速瞬时嵌入到负极。这对负极的快速接收锂离子的能力挑战很大。普通化学体系的电池在快充时负极会出现副产物，影响电芯的循环和稳定性。
所以，锂电池快充的技术的核心就是在不影响电芯寿命和可靠性的前提下，通过化学体系和设计优化，加速锂离子在正负极移动的速度。
4、温度对电池快充技术的影响
低温
CATL提出了两种电池保护策略，一是分温度区间充电。BMS识别当前的温度、电压，低温下反馈出最佳的充电电流，在电池的“健康充电区间”内充电，更好地保护电池。二是利用水热系统，低温下为电芯加热，待电芯温度达到要求，即可开启快充模式，做到低温下“健康的”快充。
高温
同样，电池也需要避免高温的影响，因为它本身存在氧化还原反应，温度越高反应越剧烈。快充本身会发热，需避免快充电池自身发热带来更恶化的高温发热的现象。因此，快充一定要加一个水冷系统，把温度控制在最佳温度区间。
所以CATL研究的重点在于怎么识别不可逆反应的速度，在“健康充电区间”范围内进行快充，就可以既实现快速充电，又可以不让电池受到快充的损害，做到快充和长循环寿命兼顾。
5、关于快充技术，CATL有独门秘籍！
前文中我们提到了宁德时代的EnerSpeedy超级快充电池，下面我们就来着重了解一下此项新技术。我们知道锂离子在正/负极的扩散和移动，跟百米赛跑一样。我们希望跑道要足够的宽，不要相互拥挤。如何拓宽通道呢？
为此，在负极石墨表面，CATL采用了“快离子环”技术，相当于在石墨表面打造一圈高速跑道，极大地加快锂离子在石墨层的嵌入，修饰后的石墨兼顾超级快充和高能量密度的特性。
快充时负极不再出现副产物，大大提高锂离子在石墨层的嵌入速度，使其具备4-5C快充能力，实现 10-15分钟快速充电。
另外，电池内部的散热速率，也是影响倍率性能的一个重要因素。如果散热速率慢，大倍率充放电时所积累的热量无法传递出去，会影响锂离子电池的可靠性和寿命。
CATL当前开发的快充产品，搭载自主研发的热管理系统，能充分识别固定化学体系在不同温度和SOC下的“健康充电区间”，极大拓宽锂电池的运营温度区间。
遇到南方酷暑的夏天时，电池系统自动发出降温需求，启动水冷系统给电芯降温，真正做到“全气候”的快充。
当电池处于北方寒冷的冬天时，水热系统在低温下为电芯加热，待电芯温度达到要求，即开启快充模式。
目前，CATL 超级铁锂快充产品已经批量应用在商用车领域，可实现 10 分钟内充满 85% ，循环寿命高达 10000 次以上。已有 2600 余台搭载 CATL 超级快充产品的电动大巴在市场上运行，运行状态良好，得到了整车企业和公交用户的好评。
乘用车的快充技术也能实现35km续航、15分钟内完成充电。目前多家乘用车企业正与 CATL 开展快充产品研发合作。
了解了快充技术的基础知识和当前的发展现状，我们再来给大家做个小科普，回答几个网友最关心的问题。
1、为什么我的车快充充不进去电呢？
如果快充充电出现充不进去或跳枪，可能有多方面原因，受充电桩影响也很大。
例如：1.充电桩低压供电不稳，或因故障导致输出电压过高或过低，会导致跳枪；如果充电桩不能稳定输出大电流，则可能引发保护跳枪。
2.快充开始或结束时，需要电流快速爬升或下降，如果充电桩不能迅速响应，则可能被诊断为充电桩故障，电池主动断开电路。
3.快充电池本身，如果电池管理系统故障，或冬季未热车温度过低，也会充不进电或跳枪。
1、每天充电多少次最佳？充到多少对电池最好呢？
使用快充的频次（每周或每天的快充次数）
这并没有严格的限制，取决于用户应用场景。出租车公司购买了电动汽车，将电动汽车作为生产资料，对充电的速度有严格的需求，所以上不封顶。出租车用户平均每天充电一到两次。而大部分的车主每日的行驶里程在50公里以内，一般使用慢充。快充对私家车主来说，一般是以应急充电为主。
2、快充充到80%是不是对电池的伤害小？
电池有个有效容积，一般达到了80%就达到了有效容积。如果每次都让电池充满，电池会处于一个满负荷的工作状态，长此以往电池会很疲惫，对于快充最后涓流的部分可以不要，因为充电到最后时电流会很小，由于不是恒压，此时的电压还会很大，因此最后充电的效率很低，不如每次只让电池吃到八分饱，这样反而电池会处于一个很健康的状态，这和人吃饭是一个道理。
编辑总结：
毫无疑问，快充是目前能够有效解决电动汽车续航问题的最佳方法，也是未来几年各大新能源厂商角逐的主要战场。CATL宁德时代在这方面已经成为了该领域的领军人物，而未来的高速充电技术将是新能源行业开发的重点，希望各个企业都能够推出各自在性能与品质方面优秀产品。而对于普通用户来说，更加合理的使用好自己的新能源车，了解电池系统的特性是关键，这样才能在未来的用车方面更加便利，更好的体验
