2023年，可以說是「快充」元年。新發(fā)布的純電車，如果不具備2.5C以上的快充能力，消費者就會認為要么是老平臺技術(shù)、要么是經(jīng)濟取向的產(chǎn)品，這就與高端一詞無緣了。新發(fā)布的插混/增程車，消費者也會特意關(guān)注充電功率，這關(guān)系到在服務(wù)區(qū)充電時會不會被歧視。

2023年成為「快充」元年并不是偶然，而是由技術(shù)規(guī)律、用戶體驗、行業(yè)趨勢三方面因素決定的。

一、推動快充普及的三大動力

1. 技術(shù)規(guī)律：電池快充與800V息息相關(guān)

400V高壓體系下，非液冷樁電流上限250A，可算得最大充電功率400V × 250A = 100kW，對應(yīng)純電車的充電倍率也就是1-1.5C。個別400V車型(例如特斯拉Model 3)也具備超過2C的快充能力，但需要到特斯拉專屬充電樁才能實現(xiàn)。

也就是說，即便電池產(chǎn)業(yè)早就做好了快充技術(shù)儲備，在400V高壓體系也下沒有用武之地。例如，寧德時代麒麟電池發(fā)布時宣稱有4C充電能力，但第一個量產(chǎn)交付的車型極氪009卻只配置了大約2C的充電性能，最主要的原因就是400V高壓體系支撐不了更高的充電能力。

2023年6月，20萬元區(qū)間的小鵬G6發(fā)布，將全域800V技術(shù)體系拉入平價區(qū)間，這就為2-5C的快充技術(shù)鋪平了道路。后續(xù)的800V車型，基本上都配置了2-5C的快充能力。

可以看出，800V與電池快充緊密相關(guān)。因為2023年是「800V」元年，所以2023年成為「快充」元年并非偶然。

2. 用戶體驗：充電時間縮短的非線性收益

電池的充電倍率C-Rate與充電時間成反比關(guān)系：1C需要1小時充滿，2C需要30分鐘充電，3C則需要20分鐘充滿。

從數(shù)字來看，從1C到2C的充電速度提升一倍，充電時間縮短一倍；從2C到3C，充電時間減少的絕對值甚至還呈現(xiàn)出「邊際收益遞減」的特征。

要是這么來算，快充帶來的用戶體驗收益好像并不是立竿見影，大力投入似乎不太劃算。

實際情況并非如此。通過走訪快充用戶發(fā)現(xiàn)，他們普遍認為快充顯著提升了用戶體驗：實際用車場景中，停車后會有10-30分鐘的「固定等待時間」，例如回電話、發(fā)短信、查導(dǎo)航、買飲品、伸懶腰、去洗手間、整理垃圾、收拾行李等等。

以20分鐘的中位數(shù)來算，1C到2C并不是從1小時到30分鐘的2倍提升，而是等待40分鐘到等待10分鐘的4倍提升，用戶體驗的提升非常顯著！

3. 行業(yè)趨勢：插混/增程的電池容量越來越大

插混車型剛出來的時候，主流純電續(xù)航僅為50公里左右。近年來隨著新能源產(chǎn)業(yè)升級，插混/增程車型的電池容量越來越大。

CLTC續(xù)航高達215公里的理想L7在市場上取得成功，說明消費者認可這類產(chǎn)品。2023年推出嵐圖夢想家、零跑C11增程版更進一步，它們的CLTC純電續(xù)航分別達到236公里、300公里。

當(dāng)插混/增程車型的電池容量越來越大的時候，用戶傾向于當(dāng)成半個純電車使用。在油電能耗費用差異巨大的前提下，大電池單次充電獲得的省錢效益更為顯著，消費者就更為關(guān)心插混/增程車型的快充性能 —— 這不僅關(guān)乎著充電等待時間，也涉及到避免被純電車主歧視充電慢的尷尬情境。

二、蜂巢能源的短刀快充產(chǎn)品

12月12日，蜂巢能源在浙江省湖州市舉辦了第四屆電池日。我駕車前往湖州參會后，認為本屆電池關(guān)鍵詞就是「快充」——?不僅純電車的電池要快充，插混/增程電池也要快充：

蜂巢能源湖州基地

﹒純電快充：推出L400和L600兩種規(guī)格的LFP短刀快充電芯，容量分別為105Ah, 130Ah和133Ah,可以實現(xiàn)最高4C的充電倍率。L400將于2024Q4量產(chǎn)、L400于2024Q3量產(chǎn)。

﹒混動快充：將已有的大單品62Ah、90Ah、117Ah全系升級成2.2C快充。

前往湖州之前，我就聽說這次大會的主題就是：全域短刀+磷酸鐵鋰+混動快充。當(dāng)時就產(chǎn)生了一些疑惑，例如：

﹒磷酸鐵鋰不是充電慢嗎，強做快充是不是硬上呢？

﹒現(xiàn)在純電卷快充已經(jīng)有點過頭了，經(jīng)常在家充電的混動也卷快充，是不是走錯路了呢？

﹒增加快充屬性是要提高成本的，混動快充電池賣得出去嗎？

回答這些問題，就可以清晰地理解蜂巢能源的創(chuàng)新思路與技術(shù)路徑。

三、磷酸鐵鋰為何能做快充？

2020年的諾貝爾獎頒給了一位近百歲的老人：古迪納夫(Goodenough)：他年過半百才投入鋰電池研究，以一己之力發(fā)現(xiàn)了大部分關(guān)鍵正極材料，包括：層狀結(jié)構(gòu)的鈷酸鋰(LiCoO2 lattice structure)、尖晶石結(jié)構(gòu)的錳酸鋰(LiMn2O4 spinel structure)、橄欖石結(jié)構(gòu)的磷酸鐵鋰(LiFePO4 olivine structure)。后人改進的三元鋰正極材料，也是層狀結(jié)構(gòu)。

三元鋰與磷酸鐵鋰在結(jié)構(gòu)上的差異導(dǎo)致了它們的稟賦不同，在此提出一種通俗的理解方式：如上圖，鋰離子在層狀結(jié)構(gòu)中穿梭起來更自由，因而更容易做高能量與功率密度；而在橄欖石結(jié)構(gòu)的磷酸鐵鋰中，鋰離子每次穿梭都要經(jīng)歷關(guān)卡，就像層狀石墨與金剛石一樣，這種結(jié)構(gòu)換來的好處是結(jié)構(gòu)更加穩(wěn)固、更不容易崩塌，安全性更佳。

近幾年，層狀結(jié)構(gòu)三元鋰在乘用車應(yīng)用突飛猛進，但現(xiàn)在卻不得不放慢了腳步：以前只需要研究如何提高能量密度，現(xiàn)在則面臨一個更難的踩鋼絲問題——三元鋰如何在能量密度、快充能力、安全性三者之間仔細地權(quán)衡取舍。

磷酸鐵鋰則不一定，它的固有屬性之一就是安全：在正極材料發(fā)生副反應(yīng)時，磷酸鐵鋰材料的由于高能量的P=O鍵使得氧氣不會輕易釋放出來，這就降低了電解液遇到氧氣起火的可能性。

舉一個簡單的例子：磷酸鐵鋰就像武俠小說的郭靖，雖然資質(zhì)愚鈍一些，好處就是腦子里不會想一些亂七八糟的東西，只要苦練各種屬性，它就能達到比較高的水平； 三元鋰則像修習(xí)乾坤大挪移的日月神教教主陽頂天，他的武功天賦很高，很年輕就修成了神功，但要想再上升一個檔次（增加快充）的話，就面臨著走火入魔的風(fēng)險。

郭靖的難題是如何進步；陽頂天的難題是避免走火入魔。年輕的時候，郭靖的武功并不突出，但勝在穩(wěn)定進步，中年的時候也成了一代武學(xué)宗師。

磷酸鐵鋰修煉快充能力，大概也是這么個道理：反正正極材料穩(wěn)定安全，咱們就修煉其它各項屬性，穩(wěn)定進步就好啦！除了蜂巢能源，還有極氪的金磚電池、寧德時代的神行電池也走了磷酸鐵鋰快充之路，英雄所見略同。

蜂巢能源短刀鐵鋰實現(xiàn)快充，材料方面的技術(shù)路徑包括：

蜂巢能源短刀鐵鋰快充的材料創(chuàng)新

﹒正極材料：核心是縮短鋰離子傳輸路徑、提升導(dǎo)電性。采用了超細納米顆粒填充以提升壓實密度、增加接觸面積、降低內(nèi)阻；通過摻雜包覆技術(shù)提升導(dǎo)電率。極氪金磚電池說法是納米級顆粒+復(fù)合導(dǎo)電劑，思路大體一致。

﹒負極材料：核心是降低擴散路徑、提升擴散速度。通過材料表面修飾技術(shù)、一次二次顆粒搭配使用、吸液添加劑等技術(shù)來實現(xiàn)。

﹒電解液：關(guān)鍵詞是低粘高導(dǎo)、成膜穩(wěn)定性。一是要提升鋰離子的傳輸速度，二是自修復(fù)SEI膜來保證穩(wěn)定性。極氪金磚電池也提到了SEI膜的相關(guān)設(shè)計，但它把SEI膜歸為負極材料環(huán)節(jié)的創(chuàng)新。

極氪金磚電池鐵鋰快充的材料技術(shù)

蜂巢能源短刀鐵鋰實現(xiàn)快充，電芯方面的技術(shù)路徑包括：

蜂巢能源短刀鐵鋰快充的電芯創(chuàng)新

﹒體系設(shè)計：采用了三維導(dǎo)電網(wǎng)格設(shè)計的梯度電極。

﹒電極設(shè)計：短刀天生適合類全極耳設(shè)計，過流面積更大、電流密度更均勻，也就是發(fā)熱更均勻，熱管理更好做一些。極氪金磚電池，你也可以看到疊片+多極耳的關(guān)鍵詞，此外金磚電池的形狀看起來也很像短刀。

﹒結(jié)構(gòu)設(shè)計：這就具體到工藝層面了，大電流對接觸電流更為敏感，快充短刀采用直焊工藝的一體化過流設(shè)計。

極氪金磚電池鐵鋰快充的電芯技術(shù)

四、為何短刀更適合做鐵鋰快充？

蜂巢能源純電與混動全面轉(zhuǎn)向短刀快充，除了對市場變化的嗅覺比較敏銳之外，還有一個因素就是短刀鐵鋰更適合做快充，有一些天生的優(yōu)勢：

﹒短刀更適合CTC/CTP：短刀的形狀設(shè)計就決定了適合做CTC/CTP，以提升體積利用率。磷酸鐵鋰的體積能量密度對，因此對CTC/CTP的要求更高。龍鱗甲電池的體積利用率達到了76%，比寧德時代的麒麟電池/神行電池的72%還高一些。極氪金磚電池也特別強調(diào)了體積利用率。

﹒短刀更適合混動：與長刀相比，短刀的布置更靈活一些。特別是L400與L600兩個尺寸，方便不同電池容量、不同車型尺寸的插混/增程車型組成電池包。

﹒雙面水冷更均勻：短刀的類全極耳設(shè)計的電流密度更均勻，熱管理壓力也小一些?？斐洳捎蒙舷聝擅嫠洌瑴囟确植家恢滦砸脖容^好。

熱電分離設(shè)計更安全：短刀電池將防爆閥設(shè)置在底部，從龍鱗甲電池下箱體的排氣通道排出，以實現(xiàn)熱電分離，更安全一些。

五、混動快充：加速不加價，如何實現(xiàn)？

純電車做快充，到2C的時候就到了150-200kW了，此時需要車內(nèi)的800V高壓系統(tǒng)支持、車外的充電樁功率支持，使用條件受限?；靹榆囎隹斐?，以45度電池為例，2.2C的時候恰好是100kW，對應(yīng)的就是400V與250A，傳統(tǒng)的400V高壓系統(tǒng)與充電樁完全可以支持，對使用條件的要求較低 —— 電池快充性能的提升，就是實實在在的提升。

隨機找到混動車主，詢問是否愿意從當(dāng)前的1-1.5C充電升級到2.2C，幾乎100%都舉雙手贊成。但是，如果我們再問一句：愿意加多少錢呢？ 大家就沉默了。

蜂巢能源給出的答案是「加速不加價」：在價格不變的前提下，將旗下PHEV市場的熱銷大單品62Ah、90Ah、117Ah全系升級成2.2C快充。

這一升級，勢必會對整個插混/增程市場產(chǎn)生影響，因為使用蜂巢短刀電池的車型，幾乎都是當(dāng)下的熱門車型：理想L7 Air版、領(lǐng)克08、哈弗猛龍、銀河L7、坦克500Hi4-T、嵐圖夢想家等。

增加了快充性能，勢必會增加一定的成本。這部分成本，是蜂巢能源自己扛著嗎？ 我的理解是，蜂巢能源可以消化掉這部分成本，通過以下三種方式：

﹒原材料成本：與去年相比，今年鋰資源的成本已經(jīng)大幅下降，這可以消化掉一部分成本。

﹒大單品戰(zhàn)略：深思熟慮考慮多客戶、多車型的需求，精心設(shè)計短刀的尺寸、容量，以實現(xiàn)一定程度上的平臺化：一個單品可以服務(wù)多個車型。同時制造上也要實現(xiàn)柔性，一條產(chǎn)線可以制造多個單品。這樣一來，在增加客戶與銷量的同時，就不會因為需求多樣化而顯著增加成本。

﹒ 工藝與設(shè)備創(chuàng)新，提升制造效率：疊片是短刀的工藝特點，它早年就進行了創(chuàng)新：從傳統(tǒng)的「Z」形隔膜折疊+交替放置正面極片的方式，進化為隔膜切開貼到極片上以保持平整，再分別疊起來。如此一來，就擺脫了「Z」形隔膜折疊的效率瓶頸。

這種工藝創(chuàng)新的精神一直在持續(xù)，今年我們亭口三人談就參觀了鹽城基地，參觀了飛疊產(chǎn)線的效率提升。最近，蜂巢能源通過和英特爾、西門子、羅克韋爾、清華大學(xué)、埃斯頓、中國電信、章魚博士等合作伙伴的戰(zhàn)略合作，成立“解放鋰電極智生產(chǎn)力聯(lián)盟”，聚焦大數(shù)據(jù)、大算力、大模型在鋰電智造的應(yīng)用與落地。

這聽起來有點虛，實際上都在落地過程中：在湖州之行中，我遇到了兩位師弟。我右手邊的師弟，代表清華大學(xué)來簽約；左手邊的師弟，現(xiàn)在已經(jīng)是一名創(chuàng)業(yè)企業(yè)家，他發(fā)明的“慧”算法，可以對極片性能進行智能預(yù)測，且做到世界領(lǐng)先的電芯容量預(yù)測以及電芯AI智能分選，從而提升制造效率、降低制造成本。

總結(jié)

蜂巢能源的第四屆電池日，內(nèi)容非常豐富。本文篇幅已不短，但還是沒有涵蓋全（例如儲能領(lǐng)域的產(chǎn)品就沒覆蓋到）。我對蜂巢能源的一個總體感覺就是：市場嗅覺非常敏感，會根據(jù)需求的變化來快速微調(diào)產(chǎn)品與技術(shù)；之所以能快速調(diào)整，這與它電芯自研+產(chǎn)線自研帶來的靈活性息息相關(guān)。

同時，在產(chǎn)品與技術(shù)微調(diào)的大背景下，蜂巢能源還保持著長期戰(zhàn)略的一致性。2021年，蜂巢能源董事長兼CEO楊紅新曾表示，將重點布局電動全域短刀化，涵蓋從L300-L600的全尺寸短刀電池產(chǎn)品，覆蓋從1.6-4C全域充電范圍。兩年之后的今天，我們來觀察蜂巢能源的產(chǎn)品與技術(shù)布局，基本上與兩年前的規(guī)劃是完全一致的。

要說有變化，那就是混動市場崛起，從而微調(diào)了混動電池的權(quán)重；快充卷得更猛，從而將兩年前計劃的最高4C微調(diào)為5C。這種長期戰(zhàn)略的一致性與短期執(zhí)行的靈活性，將成為蜂巢能源在風(fēng)起云涌的電池市場保持上升勢頭的動力。