天天财汇 购物 网址 万年历 小说 | 三峰软件 小游戏 视频
TxT小说阅读器
↓小说语音阅读,小说下载↓
一键清除系统垃圾
↓轻轻一点,清除系统垃圾↓
图片批量下载器
↓批量下载图片,美女图库↓
图片自动播放器
↓图片自动播放,产品展示↓
首页 淘股吧 股票涨跌实时统计 涨停板选股 股票入门 股票书籍 股票问答 分时图选股 跌停板选股 K线图选股 成交量选股 [平安银行]
股市论谈 均线选股 趋势线选股 筹码理论 波浪理论 缠论 MACD指标 KDJ指标 BOLL指标 RSI指标 炒股基础知识 炒股故事
商业财经 科技知识 汽车百科 工程技术 自然科学 家居生活 设计艺术 财经视频 游戏--
  天天财汇 -> 汽车百科 -> 为什么唯有小米YU7 Max的三元锂电池,支持5.2C最大充电倍率,其余两个磷酸铁锂版本的不可以? -> 正文阅读

[汽车百科]为什么唯有小米YU7 Max的三元锂电池,支持5.2C最大充电倍率,其余两个磷酸铁锂版本的不可以?

[收藏本文] 【下载本文】
值得一提的是,唯有 YU7 Max 的三元锂电池,支持 5.2C 最大充电倍率,15 分钟最快补能 620km,10%-80% 最快充电时间 12 分…
核心答案浓缩“三元锂之所以能跑到 5.2 C,是因为其优越的 D、σ、 i_0 ?、E° 参数指标,支撑了物理公式算出的 5–6 C 理论上限;而 LFP 在这四项上均低了数个数量级。任何试图超越这条物理红线的尝试,都会被剧增的热量、析锂风险和急剧攀升的成本立即拉回现实。”
引言
在探讨小米 YU7 Max 与 Pro 版在快充能力上的差异时,我们常常听到“三元锂”和“磷酸铁锂”这两种技术路线的名称。然而,为何前者能达到惊人的 5.2 C 充电倍率,而后者则低一些呢?答案并非仅仅在于电池包的散热或管理系统,而是深植于两种正极材料最核心的物理化学特性。本回答将尝试揭示这一性能差异背后的本质性问题。


1 决定快充极限的四大核心材料常数
任何动力学受限的电池,无论其电池管理系统(BMS)和热管理系统(Pack)做得多么豪华,其快充性能的上限最终都会被正极材料的四个本征物理量所锁死。理解这四个参数,是解开快充密码的第一步。
表1 电池材料的四个本征参数
符号物理含义决定哪条链路D正极颗粒内 Li? 扩散系数浓差极化σ正极骨架电子电导率欧姆/焦耳热i?正极–电解液界面交换电流密度电荷转移极化E°正极平均工作电压功率所需电流
为什么先锁定这四个参数?
D (锂离子扩散系数):想象一下,正极材料是一个巨大的停车场(晶体颗粒),锂离子是等待停入或驶出的汽车。D 值就代表了汽车在这个停车场内的移动速度。如果 D 太低,意味着锂离子在颗粒内部“跑不动”。快充时,大量锂离子涌向颗粒表面,但由于内部扩散缓慢,导致表面迅速“饱和”或“清空”,而内部还远未达到平衡。此时,为了维持充电,电池系统不得不强制减小电流,快充过程因此受阻。这就是所谓的浓差极化。


σ (电子电导率):电池充放电不仅是离子的迁移,也是电子的定向流动。σ 值衡量的是电子在正极材料骨架中通行的顺畅程度。如果 σ 太低,就像高速公路只有一条狭窄的车道,电子通行时会产生严重的“交通堵塞”,这种阻碍在物理上表现为内阻增大,并根据焦耳定律 (Q=I2R) 产生大量的热。这就是欧姆极化,俗称焦耳热,是快充时电池发热最主要的来源之一。
i0​" role="presentation">i0? i_0? (交换电流密度):这代表了在电极/电解液界面上,锂离子与电子结合(嵌入)或分离(脱出)这一化学反应的“天生活性”。i0​" role="presentation">i0? i_0? 值高,意味着反应本身非常“积极”,只需很小的驱动力(电压)就能快速进行。反之, i0​" role="presentation">i0? i_0? ? 值低,则表示反应很“懒惰”,需要施加一个显著的额外电压(即过电位)来强迫它达到所需的速率。这个过电位直接消耗在驱动反应上,不产生有效功,同样会转化为热量,并可能导致电池总电压超出安全窗口。这就是电荷转移极化或活化极化。
E° (平均工作电压):根据功率公式 P=U×I (功率 = 电压 × 电流),在需要达到相同充电功率(P)时,工作电压(E°)更高的电池体系,所需要的电流(I)就更小。更小的电流意味着由 I2R" role="presentation">I2R I^2R 产生的焦耳热和由电流驱动的各类极化都会按比例减小。因此,高电压平台是实现高效快充的天然优势。
2 三元材料天生“跑得快”,磷酸铁锂天生“跑得稳”
理论的差异最终要通过实际数据来体现。下表汇总了三元锂(NCM/NCA)与磷酸铁锂(LFP)在上述四个关键参数上的典型值,这些数量级的差异是它们快充性能分化的根源。
为后续计算方便,我们做如下假设(该部分假设为后编辑加入,以回应一些疑问,以下假设均有文献支撑)。
(1)统一极片结构 – 正极厚 90 μm / 孔隙率 32 %,NCM 含碳 6 wt %,LFP 含碳 12 wt %;负极厚 95 μm。
(2)欧姆阻抗分解 – R_contact, NCM = 0.5 mΩ cm2;R_contact,LFP = 2.0 mΩ cm2。
(3)温度与 SOC 固定 – 25 °C、10 → 80 % SOC 恒流时长 720 s;D 与 i? 不随温度修正。
(4)瓶颈判定规则 – 若 τ? / t_charge ≥ 0.5 % 或 η? ≥ 5 % E° 即视为控制步骤 。
(5)负极与电解质对齐 – 两体系共用 1 mS cm?1 电导率与石墨-基负极 τ_neg≈1 s,仅比较正极差异。
(6) 散热边界 – 三元双面冷板 h = 2 kW m?2 K?1(流速 4 L min?1);LFP 单面 h = 1.2 kW m?2 K?1(2 L min?1),目标 ΔT < 10 K。
表 2 三元 NCM 与 LFP 的本征动力学对比
项目NCM/NCALFP直接含义晶体扩散维度2-D/3-D 层状1-D 隧道LFP 的一维通道像单行道,易被晶格缺陷堵住,而三元的层状结构则像多车道高速。D (25 °C)10?11–10?12 cm2 s?110?1?–10?1? cm2 s?1三元材料中锂离子扩散速度比 LFP 快 1000 到 10000 倍。σ (本征)≈10?? S cm?1≈10?? (经碳包覆才到 10?2)LFP 本征电子电导率极低,即使经过碳包覆等改性,其欧姆内阻带来的发热先天就更高。i?? (25 °C)10?? A cm?210?? A cm?2三元的界面反应活性是 LFP 的 100 倍,意味着达到同样充电速度,LFP 需要付出高得多的电压代价(过电位)。平均 E°3.7 V3.3 V电压差 0.4 V:这使得三元在同等功率下,电流可以比 LFP 小 12% (1?3.3/3.7≈12%),从源头就减少了热量产生。
层状 vs. 一维:NCM 的晶体结构如同可以层层剥开的书页,锂离子可以在二维平面内自由移动,路径选择多。而 LFP 的橄榄石结构则形成了严格的一维隧道,锂离子只能“排队”进出。这种结构一旦遇到晶格缺陷或杂质,整个隧道就可能被堵塞,严重影响扩散效率。


三重数量级差 (D,σ, i0&#x200B;" role="presentation">i0?i_0? ):这三个参数上的巨大差异是决定性的。它意味着 LFP 在迈向更高充电倍率的每一步,其内部的能量损耗(表现为极化电压和热量)都比三元材料要大得多。
电压差 0.4 V:不要小看这 0.4 V。它意味着在快充的起点,三元体系就拿到了“减流”12% 的巨大优势,这个优势会在整个充电过程中持续累积,显著降低发热。
3.计算材料数据“算”成倍率极限3.1 颗粒内扩散够不够快?—— 扩散时间常数分析
我们可以用一个简化的公式来估算锂离子在颗粒内完成一次完整扩散所需的时间,即特征扩散时间 &#x3C4;" role="presentation">ττ 。
&#x03C4;=L2&#x03C0;2D" role="presentation">τ=L2π2D\tau = \frac{L^2}{\pi^2 D}
其中,L 是扩散距离(通常取颗粒半径或直径),D 是扩散系数。 &#x3C4;" role="presentation">ττ 越小,意味着离子响应越快,越适合快充。
三元单晶 L=150nm,D=10&#x2212;11cm2/s&#x27F9;&#x03C4;&#x2248;0.23s" role="presentation">L=150nm,D=10?11cm2/s?τ≈0.23sL=150 \mathrm{nm} , D=10^{-11}\mathrm{cm}^2/\mathrm{s}\implies \tau\approx0.23 \mathrm{s}
LFP 纳米颗粒 L=80nm,D=10&#x2212;14cm2/s&#x27F9;&#x03C4;&#x2248;6.5s" role="presentation">L=80nm,D=10?14cm2/s?τ≈6.5sL=80\mathrm{nm} ,D=10^{-14}\mathrm{cm}^2/\mathrm{s}\implies \tau\approx6.5\mathrm{s}
推论:在 YU7 Max 的 12 分钟(720 秒)恒流快充阶段:
三元电池的颗粒可以完成约 720/0.23≈3130 次“装-卸”循环,颗粒内外浓度梯度可以维持在很低的水平(<0.5),不易发生堵塞。
LFP 电池的颗粒仅能完成约 720/6.5≈110 次循环,这导致其表层锂离子浓度很快与内部拉开巨大差距(梯度接近0.8),表层电位迅速升高,迫使充电电流下调。
3.2 界面是否需要过高电压才能工作?过电位计算


过电位计算
为了驱动快充所需的大电流,界面反应必须被“加速”,这需要付出额外的电压代价,即活化过电位 &#x3B7;ct&#x200B;" role="presentation">ηct?η_{ct?} 。它可以通过简化的 Butler-Volmer 方程估算
&#x03B7;ct=RT&#x03B1;Fln(ii0)" role="presentation">ηct=RTαFln(ii0)\eta_{ct} = \frac{RT}{\alpha F}\ln\!\Bigl(\frac{i}{i_0}\Bigr)
其中, R,T,&#x3B1;,F" role="presentation">R,T,α,FR,T,α,F 在此可视为常数, i" role="presentation">ii 是实际施加的电流密度, i0&#x200B;" role="presentation">i0?i_0? 是材料的交换电流密度。这个公式的核心在于揭示:施加的电流(i" role="presentation">ii)相比于材料的本征活性( i0" role="presentation">i0i_0 ?)越大,需要付出的电压代价( &#x03B7;ct" role="presentation">ηct\eta_{ct} )就越高,而且是以对数形式急剧增长。 我们来计算当达到 5.2 C(对应 YU7 Max 电池包总电流约 590 A,折算到电极单位面积约为 6.5 mA cm?2)时的情况:
η_ct?端电压 (E°+η)NCM0.19 V3.89 V (在安全工作区间内)LFP0.94 V4.24 V (远超 LFP 约 3.65 V 的充电截止电压极限)
计算结果一目了然。如果强行让 LFP 电池也承受 5.2 C 的电流,其界面所需的过电位高达 0.94 V,会使电池总电压瞬间飙升至 4.24 V,这会立刻触发 BMS(电池管理系统)的过压保护,中断充电。因此,制造商必须从工程上将 LFP 的充电电流上限主动限制在约 430 A,以确保其端电压始终处于安全范围内。
4. 热-电协同:散热需要解决
理论计算出的倍率极限,还必须通过热管理的考验。毕竟,所有极化(能量损失)最终都将转化为热。
表 4 同样 15 min 快充时的发热功率对比(单位:W/kg)
热源NCM @ 5.2 CLFP (若强行上 5 C)解释I2R 焦耳热18>40LFP 的 σ 低 (内阻高) + 同功率下 I 更大,导致焦耳热急剧增加。反应极化热14>45由过电位 ηct? 产生,其热功率约等于 ηct?×I。LFP 的高过电位直接放大了这部分热量。可逆熵热~2~3次要贡献,与材料熵变有关。合计34>88LFP 的发热功率密度是三元的 2.6 倍以上。
工程上的解读:
小米 YU7 Max 配备的双面微通道液冷板,其设计目标就是有效带走 34 W/kg 级别的发热功率,使得电芯在快充过程中的温升能控制在 8°C 以内,保证安全和寿命。
若让 LFP 体系也冲击 5 C,其高达 88 W/kg 的发热功率,将远远超出当前主流热管理系统的能力。要压制住这样的热量,可能需要将冷却液流量提升 2.5 倍、将电池模组内的导电铜排厚度增加一倍。这不仅导致整包成本和重量猛增,而且在高温和巨大浓度极化的双重夹击下,电池的循环寿命仍会大幅跳水。面对这种得不偿失的局面,企业自然会选择低倍率来兼顾性能、成本与寿命的稳妥工作点。


两种电池包散热示意图5. 全链路考量:解决木桶最短的那个板
快充是整个电池系统的协同作战,正极的“天赋”需要其他部件的配合才能完全发挥(仅为根据公开资料推测计算数据)
模块YU7 Max 三元包U7 Pro LFP 包与倍率极限的关系负极硅-石墨复合,析锂阈值>6 C高容量石墨,析锂阈值≈3 CLFP 的正极瓶颈已经很突出,再配昂贵的快充负极意义不大,其负极本身也成为短板之一。冷却双面液冷 + 30 mm 厚铜母排单面液冷 + 20 mm Cu双面强效冷却是为了应对三元 5.2 C 的高热流密度,这种“豪华配置”对于 4 C 的 LFP 来说属于收益递减的过度投资。BMS实时极化-SOH 模型,动态精准控制 590 A基于固定曲线,430 A 封顶LFP 若想突破 4 C,BMS 会立即因过压而限制,算法再先进也无法逾越物理规律。材料 & 封装成本≈ ¥800 / kWh≈ ¥500 / kWh为 LFP 配置全套 5 C 快充硬件,会抹平其最大的成本优势,得不偿失。
三元电池的“快”是正极天赋与全系统高配硬件协同的结果;而 LFP 即便也用上这些昂贵的硬件,也无法突破其材料本身的物理瓶颈,强行“抬价”只会换来寿命的折损。


木桶理论6. 结论
三元材料凭借更高的锂离子扩散系数 D" role="presentation">D D、电子电导率 &#x03C3;" role="presentation">σ\sigma 、界面反应活性 i0" role="presentation">i0i_0 和工作电压 E&#x2218;" role="presentation">E°E^\circ ,理论快充上限可达 5–6 C,而 LFP 因一维通道与动力学参数落后被限制在约 4 C;在 5.2 C 快充时,三元电池仅产生约 34 W/kg 热量,可由双面液冷有效控制,而 LFP 若勉强至 5 C,其热量飙升至 88 W/kg、负极析锂风险大增;此外,三元快充还需配套硅碳负极、加厚铜母排和智能 BMS 等高成本硬件,将这些配置用在以低成本和长寿命为卖点的 LFP 车型在经济上并不合理;因此 YU7 Max 以三元电池实现 5.2 C/530 kW/12 min 的旗舰快充,YU7 Pro/RWD 则以 4 C 快充、更长寿命和更低成本的 LFP 电池精准满足主流市场需求。(比亚迪10快充不在本文回答范围内,其倍率也是调节上述四个参数实现的,具体可参加评论区回应。)
参考资料:
U.S. Department of Energy. Extreme Fast-Charging R&D Goals and Milestones (XFC Roadmap), 2020.
Tarascon, J.-M. & Armand, M. Issues and challenges facing rechargeable lithium batteries. Nature 414, 359-367 (2001).
Ohzuku, T., Ueda, A. & Goodenough, J. B. Layered LiNi1/3Co1/3Mn1/3O2 as a cathode for lithium-ion cells. J. Electrochem. Soc. 142, 1431-1435 (1995).
Li, W. et al. Nickel-rich layered cathode materials for automotive Li-ion batteries: achievements and perspectives. Adv. Energy Mater. 10, 2001153 (2020).
Jung, S. K. et al. Redox-active AlF3 coating stabilizes high-Ni layered cathodes at 4.6 V. Energy Environ. Sci. 11, 2180-2189 (2018).
Morgan, D. et al. Li diffusion in layered Li(Ni,Co,Mn)O2 cathodes: first-principles study and comparison with experiment. Chem. Mater. 22, 5328-5338 (2010).
Padhi, A. K., Nanjundaswamy, K. S. & Goodenough, J. B. Phospho-olivines as positive-electrode materials for rechargeable lithium batteries. J. Electrochem. Soc. 144, 1188-1194 (1997).
Yamada, A. et al. Room-temperature miscibility gap in LixFePO4. Nat. Mater. 5, 357-360 (2006).
Malik, R., Burch, D., Bazant, M. & Ceder, G. Particle size dependence of the ionic diffusivity. Nano Lett. 10, 4123-4127 (2010).
Chung, S. Y., Bloking, J. T. & Chiang, Y.-M. Electronically conductive phospho-olivines. Nat. Mater. 1, 123-128 (2002).
Ding, Y. et al. Recent progress and perspectives on Li4Ti5O12 anodes for fast-charging lithium-ion batteries. Adv. Sci. 9, 2104018 (2022).
Feng, X. et al. Thermal runaway mechanism of lithium-ion battery for electric vehicles: a review. Energy Storage Mater. 10, 246-267 (2018).
Yang, X.-G., Leng, Y., Zhang, G., Ge, S. & Wang, C.-Y. Modeling of lithium plating induced aging of Li-ion batteries: transition from linear to nonlinear aging. J. Power Sources 360, 28-40 (2017).
Gallagher, K. G. et al. XFC-relevant metrics for graphite and Li4Ti5O12 electrode kinetic performance. J. Electrochem. Soc. 163, A138-A149 (2016).
Kim, H. et al. High energy and power density flexible solid-state lithium-ion batteries based on LiFePO4 cathode. NPG Asia Mater. 4, e16 (2012).
Li, J. et al. Migration of transition metals in high-energy layered cathode materials and approaches toward suppression. Energy Environ. Sci. 13, 3164-3195 (2020).
Schmuch, R., Wagner, R., H?rpel, G., Placke, T. & Winter, M. Performance and cost of materials for lithium-based rechargeable automotive batteries. Nat. Energy 3, 267-278 (2018).
Attia, P. M. et al. Lithium plating in lithium-ion batteries at sub-ambient temperatures. Energy Environ. Sci. 13, 345-365 (2020).
Xu, K. Electrolytes and interphases in Li-ion batteries and beyond. Chem. Rev. 114, 11503-11618 (2014).
Zeng, X., Li, M., Abd El-Hady, D., Alshitari, W., Al-Bogami, A. S., Lu, J. & Amine, K. Commercialization of lithium battery technologies for electric vehicles. Adv. Energy Mater. 9, 1900161 (2019).
CATL. Qilin Battery 2.0 Technical White Paper (宁德时代, 2024).
CATL. Shenxing Plus LFP Cell Specification Sheet (宁德时代, 2025).
Xiaomi Automobile. SU7 Technical Session Presentation (小米汽车技术沟通会, 2025-03-28).
IEC 61851-23:2023. Electric vehicle conductive charging system – DC electric vehicle charging station.
GB/T 34657.2-2017. Electric vehicle fast-charging interface and communication protocol test methods.
Iwakura, C. et al. Butler-Volmer parameters of LiFePO4 and LiCoO2. J. Power Sources 119-121, 627-630 (2003).
Zhang, X. et al. Heat generation and transport in fast-charging Li-ion cells. Joule 3, 1114-1135 (2019).
Liu, T. et al. A comparative study of Si/graphite and graphite anodes under 6 C fast-charge conditions. J. Power Sources 533, 231313 (2022).
Wang, H. et al. Modulating grain boundaries in high-Ni layered oxides for next-generation batteries. Nat. Commun. 13, 598 (2022).
Song, J. et al. Three-dimensional conductive frameworks for high-rate lithium-ion batteries. Adv. Funct. Mater. 31, 2006772 (2021).
送礼物
还没有人送礼物,鼓励一下作者吧
小米不管大家怎么喷和讨论,雷总做产品经理的水平绝对一流这点相信应该争议是最少的。可能很多读者还是学生,我在这里和大家说点:做工程上的解题,妥协是必修课,在既要又要之间必须做出选择。以及,产品设计是门大学问。


而小米很明显的在这里的选择就是:
高配我既要能量-续航里程(101kWh)又要快充(12min 10-80%),然后成本可以高点(高配才能卖高价)。而低配在用户体验上,优先保证能量-续航里程(96.3kWh),成本低点便宜容易走量(铁锂核心优点就是便宜),快充?不好意思我做到半小时~20分钟左右10~80%充电对于大部分使用场景足够,毕竟:1)电动车有慢充家充情景;2)非要硬到处目标搞成油电同速,我觉得思路略土(这一点可能特别主观,你们可以尽情喷我)。3)你把快充非要做上去必然伤及其它指标。总体来说给所有配置都硬上快充/超快充,从产品上意义不大,从工程上代价太大。


在这个车的条框下,铁锂大概极限的设计边界?


你们可以看看su7 pro中配版的94.3kWh的神行,把电芯能量密度做到什么程度了。为了装这么多的能量,当然一切能量密度导向,相对应的快充就必须要妥协一些,取决于你觉得你设计产品,要这个多点还是那个多点。那轴距等尺寸相似(当然yu7是suv,z向高度好点)的yu7的电池包的好多参数和设计理念当然可以参考su7——嗯su7 pro的10~80快充时间是:30min。


那在这个车的条框下,三元大概极限的设计边界?
那当然三元的性能边界比铁锂强了,你们都当本征更高的电导率,更高的单体能量密度,麒麟大面水冷,低温性能更优,充放电曲线较准更容易,电芯一致性更优的优点都是不存在的吗?
而且人家既快充(我觉得做到这个指标就够用了)很不错,而且还是第一家通过38031-2025的,在安全上一样不含糊,就问你厉害不厉害~


总结
所以啊,绝大多数车企的车型,高配用三元,低配用低锂,这是逃不掉的规律。世界是物质的,不是靠信仰就能改变客观事实的。
最后,肯定不少人要拿着汉唐l的10c8.4c说事。1)拜托,这问题干你比亚迪什么事?一篇文章说明白一个事足够;2)我前面的分析强调了一个前提:'在这个车的条框下',3)我前面强调了,工程上达成目标是要付出代价的,妥协是必修课,兆瓦闪充要付出什么成本,后面逐渐随着市面上的拆解逆向分析出来,很快就会明确的,咱们走着看嘛。
你们呀,不要着急。
送礼物
还没有人送礼物,鼓励一下作者吧
2025年5月22日发布会的小米YU7,提供两种电池配置:96.3kWh磷酸铁锂电池(标准版/Pro版)和101.7kWh三元锂电池(Max版)?,其中标准版CLTC续航达835km,Max版续航760km,全系支持800V高压快充。电池配置与续航详情如下:?
基础后驱版
?
电池类型:96.3kWh磷酸铁锂电池,CLTC工况续航:835km(中大型纯电SUV续航第一)。????Pro版(四驱)
?
电池类型:同为基础版的96.3kWh磷酸铁锂电池,因四驱动力能耗增加,CLTC续航降至770km。????Max版高性能四驱?
电池类型:101.7kWh三元锂电池,CLTC工况续航:760km,优于特斯拉Model Y性能版的615km。


其中,有两个非常有意思的细节,我觉得可以拿出来交流一下:
YU7 Max版本,除了续航里程(CLTC)、电量,单独增加了一栏5.2C最大充电倍率的说明;
——YU7 Max是唯一使用三元电池的版本,按照公告数据,大概率应该是使用的CATL的麒麟电池,因为早先的SU7 Ultra版本是采用宁德时代麒麟Ⅱ赛道专用电池,容量93.7kWh,CLTC续航630km,支持5.2C快充(10%-80%仅需11分钟,YU7 Max与此是完全相同),放电倍率高达16C,峰值放电功率1330kW(1808马力)。


2、小米 YU7是全系800V(不同于SU7的400V/800V平台),并且YU7旁边同时出现了一台带有“XIAOMI”logo的充电桩。
——因为小米汽车目前没有自研的充电桩,主要通过与第三方合作来解决充电问题,其充电地图已接入超过115万个第三方公共充电桩,覆盖全国365个城市,看7月份是否有小米充电桩的惊喜吧。


针对第一个问题,我们结合CATL的麒麟电池、小米SU7 Ultra,以及相关专利,去简单聊一下5.2C最大充电倍率的麒麟电池设计是如何实现的?
宁德时代的麒麟电池发展,充电倍率如何从4C到5C到5.2C;小米汽车实现5.2C麒麟最大充电倍率的优化改进方案。
?
麒麟电池的发展
2022年6月,宁德时代发布第三代CTP技术“麒麟电池”,采用无模组设计,体积利用率达72%,三元电芯能量密度255Wh/kg,磷酸铁锂系统能量密度160Wh/kg。相比4680电池,同体积电量提升13%,并迅速成为全球动力电池领域的标杆产品。
1、极氪009(MPV)和极氪001 WE版
2023年3月:麒麟电池正式量产,并搭载于极氪009(MPV)和极氪001 WE版(续航超1000公里),成为全球首款量产千公里级续航电池。


极氪核心技术亮点:“电芯大面冷却技术”。该技术将冷却板置于电芯之间,通过双面水冷实现高效散热,以4倍于传统液冷电池包的换热面积实现了散热效率300%的提升,确保车辆在3.9秒零百加速和高速漂移过程中,电池温度始终稳定在安全区间。


2、问界M9与理想MEGA
2024年麒麟电池逐步扩展至问界M9、理想纯电车型、小米SU7等车型。


问界M9核心技术亮点:“水冷板夹心设计”。通过将冷却板嵌入相邻电芯之间,有效阻断热扩散路径,同时配合芳纶涂覆隔膜,进一步提升耐高温和抗穿刺性能。这一组合使问界M9成为高原、沙漠等极端路况下的可靠选择。


理想MEGA核心技术亮点:突破4C,首个5C超充,宁德时代与理想联合开发的“全域超充生态”——从5C电芯、低阻抗电解液到800V高压平台,实现充电峰值功率520kW。 以“充电12分钟续航500公里”刷新了当时的行业纪录。


3、小米SU7及SU7 Ultra
SU7 MAX(中大型轿跑):4C麒麟电池在Su7 MAX上可实现19min快充。
SU7 Ultra(豪华超跑):其搭载的麒麟电池II(赛道专用高功率电池包)采用了“原子级快充科技”,通过高孔隙率隔膜(孔隙率超50%)和低迂曲度电极设计,在800V高压架构下实现惊人的11min快充,最高充电倍率可达5.2C。


5.2C超充倍率的实现
对于电池而言,如何实现对更高倍率的突破,很核心的一个方向在于电芯内阻要低;
对于整车而言,如何实现对更高倍率的突破,很核心的一个方向在于散热系统要高效。
下面我们就参考小米SU7 Max以及SU7 Ultra的相关设计,来去做一下YU7相关的分析和推测:
对于小米使用的两代麒麟电池,我们以才神道的拆解数据分析:
小米Su7 Max的麒麟电池101KWh,标称电压为726V,最高电压是871V。
电池包由198个电芯串接而成,871/198=4.40V,而726/198=3.67V。电芯标称电压3.67V,最大电压4.4V。也就意味着SU7 Max这款电芯属于中镍高压款麒麟电池。
其中电芯为139Ah,内阻在0.36mΩ(参考才神道的测试数据—恒流恒压 (CCCV) 方式进行了放电,电压降到了2.8V,实测内阻为0.36mΩ)。


小米Su7 Ultra的麒麟电池二代为93.7kWh,标称电压为751V,最高电压是897V。
推算电芯个数214节(按截止电压估算),电芯为124.9Ah,内阻做到了0.25mΩ。
一般来说,电芯容量越低内阻一般会越高,首先能做到0.25mΩ确实厉害,但就SU7Ultra赛道版本,包括后续YU7,为了冲高电压,通过减少单体容量,以堆砌更多电芯的方式实现,是否有开技术的倒车的嫌疑就仁者见仁智者见智了。




说回正题,内阻限制充电速度的核心瓶颈在于锂离子嵌入负极的速度,锂离子穿过材料界面的速度,以及锂离子穿过隔膜的速度。”我们就来从内阻和散热的角度去分析5.2C充电倍率的实现方式:
电芯材料与结构优化
超低内阻电芯:
通过采用 高导电解液 和 超高孔隙率多孔电极技术,将电芯内阻降至 0.25mΩ(目前全球量产最低水平),显著减少充电时的能量损耗和发热量。




低内阻设计使电池在高压快充时仍能保持高效率,避免因热量积累导致的功率限制。
三维蜂巢状负极材料:
通过优化负极材料结构,增加锂离子嵌入通道,提升离子传输效率,从而支持更高电流的快速充电。


原子化充电技术:
结合AI智能极化模型,动态调整充电参数,优化锂离子迁移路径,减少极化效应,实现更高效的充电效率。
高效散热系统
双大面主动冷却技术:
在电池包两侧各配置一块大面积冷却板, 总换热面积达7.3平方米,峰值换热功率高达 18kW,是传统设计的四倍。通过双面直接接触电芯的冷却方式,快速导出热量,确保电池在快充或高功率放电时温度稳定在25-35℃的安全区间。




近冷源极耳散热:
将冷却板贴近电芯极耳(电流输出端),优先冷却发热最集中的区域,进一步降低局部高温风险。


总结
小米SU7 Ultra、YU7的5.2C超快充技术是 材料科学、热管理、高压平台与智能算法 的综合成果。通过宁德时代麒麟电池的底层技术支撑,结合小米在电化学、散热和安全防护上的创新,实现了充电效率与安全性的平衡。这一技术不仅满足Ultra赛道场景的极端需求,也显著提升了YU7日常使用的补能体验,标志着动力电池技术向“超充时代”迈进的里程碑。
小米YU7 Max版独享5.2C超快充的秘密,实则是三元锂电池与磷酸铁锂的“基因战争”。
材料特性决定技术天花板
三元锂电池的正极材料(镍钴锰酸锂)拥有更宽的锂离子通道,配合高导电性电解液,天然适配高倍率充放电。其层状结构可承受剧烈离子迁移,而磷酸铁锂的橄榄石晶体结构导致锂离子扩散速率低,强行拉升充电倍率会导致电压骤降、发热失控。小米Max版采用101.7kWh高镍三元锂电芯,正是利用其材料本征的高离子迁移率实现5.2C狂暴充电。
安全与性能的死亡博弈
磷酸铁锂电池虽以热稳定性著称,但一致性差的问题在高倍率场景下被放大。多电芯串联时,细微的容量差异会导致充电末期部分电芯过充,触发BMS强制限流。而三元锂电池通过纳米包覆技术和固态电解质添加剂,在保持高能量密度的同时压制热失控风险。小米选择仅在三元锂版本开放5.2C快充,本质是对磷酸铁锂“木桶效应”的妥协——与其让全系车型陷入充电不稳定的舆论漩涡,不如集中资源打造技术标杆。
商业逻辑的暗线
Max版的三元锂电池成本较磷酸铁锂高出30%,这迫使小米必须通过超快充等显性技术溢价来合理化定价。而磷酸铁锂版本主攻长续航家用市场,与其冒险强推不成熟的高倍率方案,不如用835km续航制造“性价比屠夫”的认知锚点。
当纯电战场卷向充电倍率的军备竞赛,混动领域的技术厮杀早已进入更深维度。点击解锁混动技术底层逻辑→《混动系统概述与基础理论——技术原理与产业实践全景解析》
更多混动内容 请关注我,不迷路哈
送礼物
还没有人送礼物,鼓励一下作者吧
小米YU7发布会上雷军只是提到了顶配版本搭载101.7度电的三元锂电池,最大充电倍率为5.2C,至于低配版本跟中配版本只是提到了采用磷酸铁锂电池,而且都是96.3度电,并没有提到最大充电倍率是多少。


如果仔细看了发布会,仔细看了小米YU7各个版本的参数是大致能菜出来磷酸铁锂版本电池的充电倍率是多少。YU7在跟特斯拉model y做对比的时候,下面的图片已经变相的透露了磷酸铁锂版本的充电倍率。96.3度电的容量SOC从10%-80%充电时间是21分钟。如果从0开始充到100%估计得冲着30分钟去,所以最大充电倍率自然就出来了。


小米YU7的动力电池供应商并没有公布,参考小米SU7的动力电池供应商三元锂用的是宁王的,磷酸铁锂用的是比亚迪的。我个人猜测YU7的三元锂电池大概率还会继续使用宁王的麒麟电池。那套电池目前在新能源汽车市场还是属于顶级电池,并没有过时。宁王已经把电芯开发好了,YU7接着用就可以了,可以省很多成本,重新开发一套电芯得不少钱呢。
至于磷酸铁锂电池,这个很难说。可能会继续用比亚迪,也有可能用宁王。跟SU7对比,最大的区别就是全系800V。相对SU7而言就是增加电芯的数量,把电芯全部串联增加电压。我个人猜测磷酸铁锂电池用宁王的概率大一些,有可能是宁王的一代神行电池。
宁王的二代神行今年刚发布,最大支持12C充电倍率,目前应该还没有量产车在用,但是一代神行电池发布的早。
我个人并不关心电池的充电倍率,我也不太喜欢大功率快充,最大的原因就是因为大功率快充伤电池。厂家在宣传的时候永远都会说充电速度快,一秒钟一公里,跟燃油车加油的速度是一样的。但是厂家不会告诉你,大功率快充是建立在缩短电池寿命的基础上的。很好理解,就跟人们吃饭一样,你3分钟迟吃完跟20分钟吃完身体的感觉是不一样的。长期3分钟狼吞虎咽的吃完一顿饭身体肯定得出问题。
其实消费者有权利知道快充伤电池,但是你不问,厂家不会主动说。就好比你去饭店吃饭,给你上的是预制菜,颜色好看,上菜速度快,口味也好,提前半年准备好的。你不问,人家不会主动告诉你的。
大功率快充也是有条件的,需要车,充电桩自己国家电网三者配合才能实现,所以很多时候,只要有一个条件不满足,你就用不上大功率快充。
另外大功率快充(10C以上)有没有发现都是磷酸铁锂电池,比亚迪的刀片,宁王的二代神行都是磷酸铁锂。如果换成三元锂,估计离起火爆炸就不远了。电池在充电的时候会释放巨大的热量,充电速度越释放的热量越多。这些热量必须得及时带有,要不然电池的寿命会受到严重的影响,严重一点就是着火。三元锂电池如果温度达到200多度电池就能着火,磷酸铁锂相对三元锂更耐高温500多度电池能着火。
电池包CTP设计的时候,磷酸铁锂的冷却方式跟传统模组一样,冷却水板要么在上要么在下。总之每个电芯只有少部分跟冷却水板接触进行热交换。下图是比亚迪汉的电池包,CTP设计,冷却水板布置在上面,每个电芯的小面跟冷却水板接触。即便是这样,也够用了,磷酸铁锂的耐高温性能好。


下图是宁王的麒麟电池,也是CTP设计但是冷却水板夹在电芯中间,也就是电芯的大面跟水冷板接触,热交换的面积更大。麒麟电池最大的充电倍率是5.2C,如果把充电倍率提到10C,我也不知道冷却系统该怎么设计才能支持8年16万公里不出任何问题。


快充我真的不喜欢,因为会缩短电池寿命。汽车本应该是一个耐用品,但是目前的新能源汽车就是朝着快销品去发展的。动力电池寿命到期了,如果保险公司不给你兜底,这车就得拿去报废,自己更换电池还不如买一台新车呢。
[收藏本文] 【下载本文】
   汽车百科 最新文章
如何看待2025年北京市新能源小客车家庭指标
长城汽车为什么死磕比亚迪?
特斯拉高速路追尾大货车,径直撞入货车底部
5 月 26 日汽车股全线下跌,宁德时代也跌超
英国利物浦发生汽车冲撞人群事件,已致 27
如何看待比亚迪公关经理发文「狗可以咬人,
为什么比亚迪海豹卖不过汉?
蔚来为什么现金储备如此充足?
如何看待余承东号称花5亿给问界m7车身升级,
2.0L和2.0T有什么区别呢?
上一篇文章      下一篇文章      查看所有文章
加:2025-05-26 15:09:17  更:2025-05-28 10:47:37 
 
 
股票涨跌实时统计 涨停板选股 分时图选股 跌停板选股 K线图选股 成交量选股 均线选股 趋势线选股 筹码理论 波浪理论 缠论 MACD指标 KDJ指标 BOLL指标 RSI指标 炒股基础知识 炒股故事
网站联系: qq:121756557 email:121756557@qq.com  天天财汇