工程师作为汽车行业产品的直接创造者，他们对于汽车产品及其技术有着最为深刻的理解。在这里，我们能够透过36氪的“工程师来信”栏目，一窥产品品质的优劣、技术深度的深浅以及材料使用的真实性。
在出行高峰时段，高速服务区充电桩前常常排起长长的队伍，等待充电的时间往往超过30分钟，而在充电过程中，乘客们常常感到无聊和烦躁。在相当长的一段时间里，这些情况似乎构成了纯电动车补能的全部体验。
汽车制造商和电池生产商看准了用户的这一需求，因此理想汽车尝试通过“5C充电”技术向消费者展示MEGA车型确实物有所值，价值50万元。随后，小鹏、极氪、岚图、星纪元等品牌也纷纷加入了“5C充电”的行列。与此同时，市场上又涌现出了“兆瓦闪充”、“超级e平台”等新的技术术语。甚至宁德时代在比亚迪之后，将电池的充电倍率提升至了12C。
企业计划运用一系列创新技术，向消费者描绘一幅“充电过程堪比加油”的愉悦画卷。
在消费领域，一些用户对于超快充电池持有较为保守的看法。他们的顾虑主要集中在：5C、6C甚至12C的超快充技术是否会对电池的使用寿命造成影响；在超快充的体系下，电池的安全性是否依然可靠。
在与电池工程师的沟通中，36氪了解到超快充技术确实会减少电池的使用寿命。
尽管电池制造商在努力提升充电效率的过程中，也对电池的材质和构造进行了多项优化，这有效地将超快充对电池寿命的负面影响限制在了可接受的水平，确保了在至少8年或15万公里的保修期限内，电池能够保持正常工作状态。
至于超快充体系下电池的安全性，目前还没有形成共识。
电池的充电涉及锂离子从正极移动至负极的步骤。在超快充电的情形下，锂离子的移动速度极快，这可能导致它们无法均匀地嵌入负极，转而在负极表面生成锂枝晶。随着锂枝晶的逐渐累积，可能会对电池的寿命和容量造成影响，甚至引发更为严重的问题，如隔膜的刺穿，进而导致电芯短路。
此外，动力电池在充放电过程中本身就存在呼吸现象，当电量充足时，电池体积会增大，而在电量不足时，体积则会减小。在超快充体系中，这种呼吸现象更为显著。随着充放电次数的累积，电池体积会逐渐膨胀，进而加速电池的老化。老化后的电池容易产生气体，导致电池鼓包，进而引发安全隐患。
除此之外，一些汽车制造商正与电池生产商合作，致力于扩大超快充电量的范围，以满足那些对时间极为敏感的用户需求。这一举措实际上对电池生产商在热管理方面的能力提出了更为严格的标准。
然而，并非所有电池制造商都能精确把握自身的实力范围，这一点无疑会增加在超快充技术下，电池安全性的诸多不确定性。
根据与36氪以及电池行业专家的沟通，通常情况下，电动车使用年限超过两到三年后，上述问题的发生率将会显著上升。
基于这些考虑，一些车企并没有急于跟进超快充技术。
小米YU7近期成为焦点，其Max版售价32.99万元，独享宁德时代生产的麒麟电池。据小米官方透露，该电池具备5.2C的超快充电能力。然而，在售价分别为25.35万元的标准版和27.99万元的Pro版上，小米YU7所采用的电池充电倍率则不超过3C。
零跑，这个被戏称为“半价理想”的品牌，在动力电池的选择上并未模仿理想，没有采用超快充电池技术。
除了安全问题，超快充技术还会让消费者，为充电支付更多费用。
现有的5C及以上快速充电电池大多依赖高效的水冷散热系统，然而，在启用水冷设备进行快速充电时，会不可避免地导致电量的大量消耗，进而使得用户在充电过程中需要支付更高的费用。
「对话人士：A，十余年头部车企电池经验」
36氪汽车报道，自今年起，业界推出了10C、12C的超快充技术，这一技术革新是否会对电池的使用寿命造成影响？影响的具体程度又将如何？
超快充技术虽然可能会对电池的使用寿命造成一定影响，然而这种影响是处于我们能够控制与接受的合理范围内。这是因为，在开发超快充技术时，电池制造商们会全面考量整车的使用寿命，因此即便电池寿命有所下降，也完全能够满足8年或15万公里的电池质量保证要求。
制造商评估超快充技术对电池耐用性的测试方式为：首先，确保电池的初始健康状态达到100%，随后对电池实施超快充电，待电池电量降至75%时停止充电，接着统计在整个过程中电池所经历的充放电循环次数。
自然，不同的制造商在测试的条件下存在些许差异，因此得出的循环使用寿命也会有所区别，有的可能仅为700次，而有的则可能达到1000次，甚至更高。
这是因为部分制造商在电池性能降至70%时便停止测试，因此得出的循环使用寿命数据自然会更长；然而，另一些制造商的评判标准更为严格，电池性能降至80%时便停止，这导致测得的寿命数据相对较短。目前，行业内普遍的做法是在电池性能衰减至75%时终止测试。
依据当前电池制造商设定的行驶距离，单次充电后可行驶数百公里，因此，在超快速充电体系下使用的电池，显然能够满足三年内行驶十五万公里的质量保证要求。
36氪汽车：超快充技术缩短电池寿命，这背后的原理是什么？
超快充技术对电池寿命有负面影响，这主要源于锂的析出，充电和放电过程中电池的膨胀会损害其微观结构，同时，SEI膜的破裂与再生过程也会消耗电池内的活性成分。
在超快充电过程中，锂离子的移动速度极快，一旦离开正极，便可能因时间紧迫而无法均匀地嵌入负极，从而导致在负极表面生成锂枝晶。
而且，动力电池在充放电过程中本身就存在呼吸效应，当电量充足时，电池体积膨胀，而当电量耗尽时，体积则缩小。在超快充体系下，这种呼吸效应尤为显著。随着电池循环次数的累积，电池体积逐渐增大，从而加速了电池的老化进程。电池老化的具体表现包括SEI膜的增厚以及内阻的增大等。
电池在首次充电和放电过程中，电解液与负极产生化学反应，于负极表面生成SEI膜。随着时间的流逝，SEI膜会出现裂纹，裂纹形成后，SEI膜会再次形成。每一次形成SEI膜的过程都会消耗电池内的活性成分，而超快充电则会加快SEI膜的破裂速度。
36氪汽车报道，针对不同材料构成的电池，我们想要探究的是，超快充电技术对它们的循环使用寿命是否会产生不同的影响？
三元锂电池受影响较为显著，这主要是因为三元锂材料呈层状结构，与橄榄型结构的磷酸铁锂相比，三元锂材料更易受损。此外，在高压环境下，三元锂电池的副反应会相应增多。再者，磷酸铁锂电池的续航能力原本就较强，因此受到超快充技术的冲击较小。
36氪汽车报道，探讨在南北气候差异显著的地区，采用超快充技术对电池使用年限可能产生的不同影响。
温度对电池的影响并不显著。动力电池配备了电磁波防护措施，能够在低温环境中为电池提供加热，在高温环境中则帮助电池降温。然而，外部环境的温度也不能过高或过低，例如，不能超过40至50摄氏度，也不能低于零下30摄氏度。若温度过高，动力电池的电化学反应会变得过于激烈，导致锂离子消耗增加；而温度过低，电解液会变得过于粘稠，使得动力电池内部的电化学反应变得异常困难。不过，我们很少会遇到这么极端的气候情况。
36氪汽车报道，在探索超快充技术的过程中，电池制造商会对电池的组成材料进行哪些相应的优化和改进？
电池负极材料方面，目前广泛采用的是人造石墨，其结构呈层状。为了实现快速充电，我们首先需要增大石墨层间的距离，这样做实际上是在拓宽锂离子进入的通道；接着，我们需要将颗粒尺寸减小，因为颗粒越大，锂离子移动的路径就越长。减小颗粒尺寸，则意味着缩短了锂离子进入的路径。
然而，在负极材料的选用上，必须同时考虑能量密度与充电速度，这就要求我们进行不同粒径颗粒的合理混合。若小颗粒占比过高，电池的存储能力将受到影响，同时，小颗粒的增多会导致比表面积增加，进而加剧副反应的发生。
因此，电池负极的原料将不可避免地经历变化。原先采用的针状焦将转变为石油胶，这是由于针状焦呈长条状，而石油焦则呈颗粒状且圆形，这样的特性有助于缩短锂离子的移动距离。
此外，还需对石墨表面实施软碳的包裹处理。这种碳包裹层能够增加电子传输的途径，有效减少反应的电阻。同时，在负极表面进行包覆，不仅能有效防止负极与电解液发生过多不良反应，还能增强负极的稳定性，抑制其在充放电过程中的体积膨胀。
电池的正极材料需同时考虑能量密度与充电速度，因此必须对大小颗粒进行混合。另外，必须实施二次烧制工艺，并使用石墨、碳、石墨烯等材料进行包覆，其原理与负极材料相似，目的在于缩短锂离子的迁移距离，降低锂离子嵌入时的阻力。
电解液层面的变动主要体现在其添加剂的更迭，其核心目标在于提升离子的迁移效率，并有效调控SEI膜的形成。这些添加剂可能包括新型的锂系化合物、VC（碳酸亚乙烯酯）或是FEC（氟代碳酸乙烯酯），此外，部分厂商还研发了自家的合成添加剂。
36氪汽车报道：在材料之外，电池的生产技术、构造布局等领域，又将有哪些新的转变？
在工艺层面，关键在于将极片涂布层减薄，以此达到缩短锂离子传输距离的目的。对于6C及以上的充电倍率，涂布层的厚度需降低至原来的三分之一。此外，还需采用分层涂布技术。
此外，快充电池的电流有所增加，因此负极的铜箔需要制作得更厚，同时极耳也应设计为全极耳结构。
在构建结构时，必须着重考虑电池的散热性能以及其过流能力。电池盖板上原本仅有一根极柱，如今已演变为双极柱，这样电池的散热通道便得以增多；此外，电池原本的单极耳也需升级为全极耳，从而提升电池的过流能力。
关于电池包的层级问题，需要特别指出的是，快速充电技术的关键挑战在于散热处理。为此，必须在电池包内部扩大冷却区域，并对流道设计进行优化。同时，还需将电池包的冷却效果与整车冷却系统、空调等设备相协调，以提升电池与整车之间的热交换效率。
特别是对于极柱区域，由于它构成了热量的释放途径，这导致所有热量都汇聚于极柱部位，因此，对热量的管理必须得到特别的强化。
此外，快充过程中电压和电流均有提升，因此需要将线束加粗，并对所有高压继电器进行更换；同时，BMS算法亦需作出调整。快充技术导致电流增大，这要求算法对电流和电压的精确度以及时间控制更加精准，例如，磷酸铁锂系列电压采集的精度需控制在3%以下；此外，充电桩的功率输出和散热性能也必须同步提升。所以说快充电池带来的改变是一整套的、系统性的改变。
「对话人士：Q，多年头部车企电池经验」
36氪汽车：超快充体系下，电池的安全性还值得信任吗？
电池的安全性能分为两大类：主动安全与被动安全。主动安全涉及通过水冷系统实现电池包的热量扩散控制；而被动安全则是在水冷系统关闭的情况下，仅依赖电池自身的结构设计来达到热量扩散的管控效果。
在电池的电芯部分，至少在6C的倍率以下，预计在未来1至2年的时间范围内，超快速充电的电池技术将不会带来显著的安全隐患。
市场上的超快充电池，普遍仅能实现主动安全保障，即必须依赖水冷技术，否则在充电过程中温度会急剧攀升。这一特点对电池热管理系统的可靠性设计提出了较为严格的要求。
开启水冷系统后进行强力充电，消费者将面临更大的电量消耗，进而导致他们支付的费用增加。
36氪汽车：超快充体系下的动力电池有硬性的热管理的要求吗？
为了提升电池包的散热效能，以应对降温要求，关键途径包括扩大液冷面积、实施全方位液冷以及改进流道布局等。正如前文所述，将单极柱更改为多极柱，虽然能减少发热量，但这并非提升散热效率的有效手段。至于期望达到的散热效率具体数值，则需根据电池包和快充系统的不同而有所区别。
36氪汽车报道，目前动力电池的隔膜正变得越来越薄，这一变化是否会导致在超快充体系下电池的安全风险增加？
析锂是导致超快充电池安全事故的主要原因，而与隔膜的厚度关系并不显著。在初期，隔膜的厚度是以毛刺的两倍为标准确定的，这与析锂现象并无直接关联。然而，后来人们发现隔膜并不需要如此厚实，因此其厚度逐渐减小。目前，隔膜主要采用基膜加上涂层，例如胶和陶瓷涂层等，这些材料能够有效减轻动力电池内部短路后造成的严重失效。尽管隔膜较薄，但其安全性却并未因此降低。
锂析出并非仅靠隔膜进行防护，析锂现象一旦出现，随着时间的流逝会愈发加剧，无论隔膜厚度如何，都无法阻止其发展。
36氪汽车报道指出，当前的超快充电技术普遍存在一个电量范围限制，那么这一现象背后的原因究竟是什么呢？
当前市场上主流的超快充SoC产品，其充电速度范围通常介于30%至80%之间，亦或是10%至80%。
电池的特性决定了其30%至80%的电量范围是适宜充电的。随着电池状态（SoC）的提升，充电速度自然会减慢，这一点很容易理解。打个比方，设想一个拥有100个车位的停车场，当车位空置较多时，我的车可以随意停放；然而，当80%的车位被占用后，我可能需要花费更多时间寻找空位。
30%的电量，甚至有时低于10%也能实现快速充电，然而，根据用户充电习惯的数据分析，多数用户会选择在电量处于10%-30%的范围内进行充电，因此，厂商通常将30%作为超快充的起始点；此外，超快充的适用范围越广，电池在充电过程中的散热问题就越加严峻，这也是为什么厂商将超快充的起点设定在30%的另一个原因。尽管如此，一些技术实力更强的厂商会选择将起点设定在10%。
既然起点已经设置，继续向下调整就不再必要，因为大多数用户通常不会等到电量降至10%以下时才开始充电。
