理想5C,充电界的爱马仕?

2023年末的广州车展上, 理想MEGA与小鹏X9成为了绝对的明星,无论是MEGA盲订一个半小时破万,还是小鹏X9 38.8万预售价给纯电MPV市场带来的冲击力,其余车型论影响力无出其右。

但两款车型的技战术策略又完全不同,理想依靠前期与宁德时代联手开发的5C电池和颇具未来感的外形大放异彩,小鹏X9则是靠后轮转向、家居内饰和第三排翻折等直观体验广受好评。

只不过在理想大肆鼓吹的极致补能上,小鹏几乎没有着墨。小鹏产品营销总经理黄泓霖在广州车展接受采访时表示,从用户使用和基础设施配套的角度来看,3C已经“足够好用”。

过去一年,小鹏没有一味地追求高倍率电芯,反而比较克制,无论是G6、新款G9还是已经亮相的X9,都是选择标配3C电池,没有再和去年一样提供4C的选项。

但理想强调的5C补能其实也同样重要,MPV市场纯电车型难以大卖的一个重要原因就是补能效率低,无论面向家庭还是面向商务都难堪大用。

为什么理想与小鹏会在纯电MPV的电池选择上存在如此巨大的差异?理想备受争议的5C电池又该如何解读?行业首发的5C电池又是如何实现的?这是本文想要试图回答的问题。

01

5C真相

理想5C超充电池的问世本身就带有一丝魔幻色彩,在早期释放的信息里,这款电池一度被确定为4C电池,但在今年6月17日的家庭科技日上,新电池的宣传话术摇身一变成了5C电池。

理想家庭科技日介绍5C补能体验

这种情况其实不常发生,因为充放电倍率(C)一般是固定的。简单来说,几C是电池能在1/C小时把电放完或充满,但实际上“C”取决于额定容量额定电流,这两个值在初始状态就被固定。

例如,一块额定容量200Ah的电池的额定电流是400A,400A/200Ah=2C就是它的放电倍率,打个不恰当的比方,电池的充放电倍率就像人类自带的XY染色体数量一样稳定。

加上宁德时代年中电话会议里的口径仍然是“公司与理想汽车合作首发4C麒麟电池”,一度让理想这块电池陷入真假5C的“李逵与李鬼”之争。

好在临近真车亮相,宁德时代更改口径才让理想的5C电池名正言顺。

但理想的5C和传统定义中“充电倍率=额定电流/额定容量”已经不是一码事,而是与电池充电的峰值功率联系在了一起。理想MEGA充电时520kW的峰值功率对应100kWh的电池,理论上能在1/5小时充满电池,实际上则是“12分钟充进500公里续航”,这就是5C电池的真相。

用“5C电池”的说辞来替代“520kW的峰值功率”虽然引发了很多充电原教旨主义者的不满,但不得不说,当大部分车企还停留在2C-4C阶段时,这种重新定义倍率的营销方式简单粗暴,甚至可以直接把保时捷taycan、特斯拉Model 3、小鹏G6这些补能高手踩在脚下。

众所周知,要提高电动车的充电效率,要么提高电流,要么是提高电压,前者代表是特斯拉,后者的代表则是保时捷Taycan、小鹏G6以及智己LS6等,而像MEGA这样既搭载了800V平台,最大充电电流超过700A的车型,峰值功率超过520kW的纯电车确实少见。

MEGA峰值充电功率超过520kW,图片来源:新出行

在汽车行业,所有顶尖技术组合起来的代价就是“贵”,理想首款集合了800V与5C超充电池的纯电车型MEGA售价预计在50万以上(最新口径是60万以内)。

并非所有车企都有能力开发这个价位的车型,其它车企必须考虑自身的品牌溢价和综合产品力能否匹配上5C电池的高昂成本。

02

性价比如何?

宁德时代乘用车事业部CTO高焕一再强调,5C电池只是“贵一些”,未来有望规模化铺开,无独有偶,理想动力电池负责人柳志民声称要将5C电池下放到20万元价位的纯电车型上,但俗话说得好,不谈时间的flag都是耍流氓。

5C电池现阶段的昂贵是不争的事实,这和实现其超充性能的途径密不可分。抽象来说,宁德时代与理想投入重金在电芯微观层面为锂离子建造了一条“高速公路”,并在电池包层面做好了一切“基建保障”。

首先来看这条“高速公路”,锂离子电池的充电过程实际上就是锂离子从正极移动至负极的过程,锂离子需要依次从正极的“停车场”离开,进入电解液,穿过隔绝正负极的隔膜和覆盖负极的界面,最后进入负极的“停车场”。

而要提升电池的充电速度,实际上就需要提高锂离子通过每个环节的速度,而影响通过速度最关键分别是穿过隔膜、经过负极界面、进入负极“停车场”这三个步骤。

锂离子从正极移动到负极的过程(数据不对应5C电池),图源:The Limiting Factor

宁德时代与理想对这三个步骤的优化如下:

一是提升了隔膜孔隙率,降低曲度,前者相当于隔膜的孔隙变多,高速公路双向四车道变八车道,后者相当于降低了通道弯曲度,由弯变直;二是将负极界面变薄,相当于收费站从人工变ETC;三是减小石墨粒径,暴露出了石墨更多的表面积,增加了锂离子嵌入的端口,相当于给停车场修了更宽的内部道路和更多进出口。

然而“高速公路”造价不菲,现实中高速公路每公里造价几乎是城区公路的10-20倍,锂电池中的“高速公路”虽然贵不至此,但成本仍然更高。

宁德时代和理想在其中几乎All in了所有快充技术,其中包括二代超充石墨、高导电解液等。“这些都属于全新开发的化学体系,成本肯定会比主流的2C电池更贵。”宁德时代乘用车事业部CTO高焕向《远川汽车评论》表示。

昂贵的还不止这条“高速公路”本身,5C电池高倍率充电时的产热量使其需要更强的散热系统,宁德时代的麒麟架构为“高速公路”提供了“基建保障”。

有业内人士向我们表示:“520kW的峰值功率,假设热损耗只有3%,产生的废热功率也在15kW以上,目前行业内只有麒麟架构16kW的散热功率能压得住。”

宁德时代麒麟架构

麒麟的具体做法是将液冷板从电池的底部移到了电池之间,将换热面积提升了5倍。但同样的,更大面积的液冷板,以及电芯之间所需的弹性结构,都让这套麒麟架构的成本高于其他产品。

有在车企从事电池工作的人士估算:“5C电芯+麒麟架构理论上可能比宁德时代自己的4C神行都要贵10%。”另一位行业人士认为,结合宁德时代大量新技术的应用,该电池包的现阶段成本比主流2C电池包大概要贵20%以上。

放在如今成本线就是生命线的新能源车行业,20%的电池包成本差异在一台20万左右的车上,可能会产生高达五位数的BOM成本差别。在车企算账都要算到小数点后两位时,上万元的电池成本差属实是生命难以承受之重。

更何况同样作为超充电池,市面上并非没有“低价平替”,上文提到的宁德时代4C神行超充就是之一,在宁德时代之外,欣旺达、中创新航等电池企业也都有相关产品和技术布局。

在理论充满时间上,4C与5C电池之间并不存在显著差距,同时4C电池的实用性非常可观,不仅能使用成本更低的磷酸铁锂体系,而且产热少于5C电池,可兼容更多的电池架构,更低的成本与更灵活的选择对车企的吸引力毋庸置疑。

有KOL对4C和5C的充电效率差异提出了质疑

不过对车企们来说,现阶段是否选择5C超充,需要考虑的还不仅是电池成本。

03

我可以不用,但你不能没有

燃油车时代,V6、V8、V12的大马力就是豪华本身,任何燃油车在强调自身豪华身份的过程中一定少不了发动机的轰鸣。到电动车时代,高效率的电机带来了“马力平权”,三电的趋同一度让人们以为汽车在硬件上再也整不出“大活”。

但在隐秘的角落,补能体系的差异正在重新为电动车市场分级,不仅因为更贵的5C电池,还包括与之配套的补能体系。

举例来看,目前唯一官宣5C电池上车的是理想MEGA车型,定位家庭科技旗舰MPV,售价在50万元以上,理想提前一年开始为其建造5C超充桩,年底MEGA落地时就将有300座5C超充站配套。

而对于20-40万元的中高端纯电来说,大多数车企选择的还是3-4C的电池,广州车展和理想MEGA打擂的小鹏X9选择的就是3C电池,小鹏目前的充电体系中,功率最高的也就是480kW的S4超充桩。

继续下沉到20万元以内的主流消费市场,比亚迪在这一市场卖出了最多的新能源车,但几乎没有自营超充桩,基本靠国网兜底。

从超充体系的投入来看,这种车企之间的差异几乎是注定的。

理想5C超充站配置,1台5C超充桩+3个2C快充桩

以一座“1+3”小型超充站为例,600kW液冷充电桩的单价目前在60万元以上[1],而场站650kW电力扩容的成本,参考2022年3月深圳湾科技生态园1200元/kVA的标准,也需要投资近80万元[2]。理想2025年前投资10亿美元建设3000座超充站的计划也印证了这点。

高额的投资需要从豪华车型的溢价中收回,这也注定了发力高端的理想能够布局超充桩,而比理想销量大得多得多的比亚迪则没有动力做这样的事。

但尽管如此,对于理想们来说,这也是桩合适的生意。因为5C充电桩服务的并非MEGA车主的每一次充电体验,而是关键时候的加分项。

这种感觉就像燃油车时代的大马力豪华车一样,满足的可能仅仅是更快的红绿灯起步,更快的高速超车这样低频行驶需求,绝大多数时候,尊贵如保时捷、法拉利也不得不堵在北上广深的早晚高峰里。

但对于节假日高速上的极端补能环境来说,这种超级补能体验往往又是高端车型的必备体验。

在春节返乡的天寒地冻里,在许多人排队国网数小时的过程中,不论是五分钟换电启程,还是充电12分钟续航500公里,都能解决真正的痛点,并带来足够强的心理优越感。

参考资料:

[1] “液冷超充,是伪需求吗?”,充换电研究院

[2] 新能源汽车换电及大功率充电行业专题:压力之下,喜乐自知,雪球

编辑:罗松松

视觉设计:疏睿

责任编辑:罗松松

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