工信部发布电动车直流充电新国标，大功率直流充电时代将到来？

9月13日，国家工业和信息化部公告表示，近日，由工业和信息化部提出、全国汽车标准化技术委员会归口的GB/T 20234.1-2023《电动汽车传导充电用连接装置第1部分：通用要求》和GB/T 20234.3-2023《电动汽车传导充电用连接装置第3部分：直流充电接口》两项推荐性国家标准正式发布。

新标准在沿用我国现行直流充电接口技术方案、保障新老充电接口通用兼容的同时，将最大充电电流从250安培提高至800安培、充电功率提升至800千瓦，增加了主动冷却、温度监测等相关技术要求，优化完善了机械性能、锁止装置、使用寿命等试验方法。
工信部指出，充电标准是保障电动汽车与充电设施互联互通以及安全可靠充电的基础。近年来，随着电动汽车续驶里程增加、动力电池充电倍率提升，消费者对车辆快速补充电能的需求日益强烈，以“大功率直流充电”等为代表的新技术、新业态、新需求不断涌现，加快修订完善原有充电接口相关标准成为行业普遍共识。
根据电动汽车充电技术发展和快速补电需求，工业和信息化部组织全国汽车标准化技术委员会完成了两项推荐性国家标准修订工作，实现了对原有2015年版国标方案的全新升级（俗称“2015+”标准），有利于进一步提升传导充电连接装置的环境适应性、安全性和可靠性，并同时满足直流小功率、大功率充电等实际需要。
下一步，工业和信息化部将组织相关单位深入做好两项国家标准宣传推广和贯彻实施工作，促进大功率直流充电等技术的推广应用，为新能源汽车产业和充电设施产业高质量发展营造良好环境。充电慢是一直以来是电动车行业的核心痛点。
据东吴证券的一项报告，2021年支持快充的热销车型平均理论充电倍率约为 1C（C代表着电池系统充电倍率，通俗来说，就是1C充电可在60min将电池系统电量充满），即实现 SOC30%-80%需要充电约30分钟、续航约219km（NEDC 标准）。
而在实践中，大部分纯电动车实现 SOC30%-80%需要充电40-50分钟、可行驶约150-200km。若加上进出充电站的时间（约10分钟），纯电动车花费约1小时的充电时间仅能在高速路行驶约 1个多小时。
大功率直流充电等技术的推广应用，未来一方面需要充电网络的进一步升级。国家科学技术部此前介绍，目前我国已建成充电设备数量最多、覆盖面积最大的充电设施网络。新增公共充电设施多数以120kW以上直流快充设备为主，私人领域7kW交流慢充桩成为标配，专用车领域基本实现了直流快充方式的应用普及，公共充电设施具有云平台联网实时监控能力，APP寻桩及线上支付已普及应用，大功率充电、小功率直流充电、自动充电连接和有序充电等新技术正逐步产业化。
未来，科学技术部将重点在车桩云互联关键技术、充电设施规划方法与有序充电管理技术、大功率无线充电关键技术、动力电池快速更换关键技术等高效协同充换电关键技术及装备方面强化科技攻关。
另一方面，大功率直流充电，对电动汽车的关键零部件——动力电池性能提出了更高要求。
据东吴证券的分析，首先，提高电池的充电倍率和提高能量密度的原理相违背，因为高倍率要求电池正负极材料颗粒更小，高能量密度要求正负极材料颗粒更大。
其次，大功率状态的高倍率充电会给电池带来更为严重的析锂副反应和产热效应，造成电池的安全性降低。
其中，电池负极材料为快充主要限制因素。这是由于负极石墨由石墨烯片制成，锂离子通过边缘进入薄片，因此在快速充电的过程中负极很快达到吸收离子能力的极限，锂离子开始在石墨颗粒顶部形成固体金属锂，即产生析锂副反应。析锂会减少负极可供锂离子嵌入的有效面积，一方面降低电池容量、增加内阻、减少寿命，另一方面界面晶体生长，刺破隔膜，影响安全性。
荣盛盟固利新能源科技股份有限公司的吴宁宁教授等人此前也撰文指出，要提高动力电池的快充能力，需要提高电池正极材料锂离子迁移速度、加快锂离子嵌入负极材料的速度、提高电解液离子导电性、选择快充型隔膜、提高电极离子和电子导电性以及选择合适的充电策略。
不过，令消费者可以期待的是，从去年开始，国内电池企业已经开始了在快充电池上的发力和布局。今年8月，龙头宁德时代发布的基于正极磷酸铁锂体系的4C神行超充电池（4C即电池能够在四分之一个小时内充满），能够实现“充电10分钟，续航400公里”的超快充速度。常温状态下，电池10分钟可充至80%SOC。同时，宁德时代在系统平台上采用电芯温控技术，低温环境下可以快速加热到最佳工作温度区间，即使在-10℃低温环境下也可实现30分钟充至80%，而且在低温亏电状态下零百加速不衰减。
据宁德时代介绍，神行超充电池将在年内大规模量产，并率先应用于阿维塔车型。


而宁德时代基于三元锂正极材料的4C麒麟快充电池，也在今年首先落地理想纯电车型后，又在近日落地极氪豪华猎装超跑001FR。
除了宁德时代，国内的其他电池企业中，中创新航在800V高压快充领域布局了方形和大圆柱两条路线，方形电池支持4C快充，大圆柱电池支持6C快充。方形电池方案上，中创新航为小鹏G9提供基于800V高压平台研制的全新一代快充铁锂电池和中镍高压三元电池，实现20分钟从10%-80%SOC。
蜂巢能源则在2022年发布了龙鳞甲电池，电池可兼容铁锂、三元、无钴等全化学体系方案，覆盖1.6C-6C快充体系，可搭载在A00-D级系列车型，定点车型有望于2023年四季度量产。

亿纬锂能则在2023年发布大圆柱电池π系统，电池的“π”型冷却技术能够解决电池快充发热问题，其46系大圆柱电池有望于2023年三季度量产交付。
今年8月，欣旺达公司也对投资者表示，目前公司针对BEV市场推出的“闪充”电池可适配800V高压及400V常压系统。超级快充4C电池产品已经在第一季度实现量产。4C—6C“闪充”电池开发进展顺利，全场景实现10分钟续航400公里。