电动汽车的充电速度是限制它普及的一个重要因素，人们希望电动汽车的充电时间可以缩短至几分钟，随着科技的进步，这个梦想正在实现。

从工程角度来看，电动汽车充电主要受到电动汽车技术的限制。电池、电气架构和车载充电器都限制了潜在的电动汽车充电速度。

目前电动汽车的电气架构主要是400伏，即使是使用快充充电至80%的电量，也大概需要半个多小时，这对于很多人来说还是不能接受，尤其是在充电桩比较少的地方，可能还需要排队充电。

可喜的是，越来越多的汽车制造商正在转向生产具有800伏架构的电动汽车，如保时捷的Taycan(配置|询价) 可以在大约 22 分钟内将车辆充电至80%；现代 IONIQ 5和起亚EV6可以在18分钟内将车辆从10%充电至80%。

最近，英国的Sprint Power公司将这个时间又缩短了三分之一，他们使用800伏电压平台将宝马的下一代电动汽车的充电速度提升至12分钟充满80%的电量。

以上800伏架构充分利用了当今电动汽车所具备的锂离子电池技术。对于电动汽车而言，可以通过增加电压或电流以增加流向电池的功率来达到提高充电速度的目的。

当电流增加时，电缆需要更粗，因为电子需要更多的空间通过。而增加电压，可以降低电流，由于电流流过电缆时导体中的电阻较小，因此会减少电缆厚度，这是一种更好的解决方案。

但是，无论是增加电流还是增加电压来提高充电功率，电动汽车的充电速度仍然存在上限，而这个上限就是电池的化学性质。

因此，为了极大地提高电动汽车的充电速度，还需要可以承受更快充电速度的新型电池。

根据目前发布的研发消息来看，有三种新型电池的充电速度比目前的磷酸铁锂和三元锂电池的速度要快很多。

石墨烯电池预计能在10分钟内将电动汽车的电量充至80%。

石墨烯能够快速为汽车充电的关键在于它显著增加了电极密度并加速了电池内部的化学反应，从而实现了更快的充电速度和更大的功率传输，同时热量更少。

有许多相互竞争的石墨烯技术，包括铝离子石墨烯、钠离子石墨烯和锂离子石墨烯。但是目前没有看到进一步相关的量产信息。

固态电池也预计能在10分钟内将电动汽车的电量充至80%。

固态电池将成为未来电动汽车的主流电池，对固态电池的竞争非常激烈，最近几大汽车制造商都宣布了固态电池未来量产的时间。

大众汽车一直以来都与固态电池公司 QuantumScape有合作研发，最近大众汽车的电动保时捷新型概念车911已经使用生产的固态电池完成了测试。

日产汽车也宣布他们将在 2028 年之前使用采用专有无钴技术的固态电池。他们将在 2030 年前完全转向固态技术。

最近三星也宣布将于2023年推出固态电池。

再来看看国内的情况，参与固态电池研发及生产的企业大约有十几家。

其中，宁德时代宣布已经可以做出固态电池样品，但是距离商用还有一段距离；比亚迪在固态电池专利方面的数量国内居首。

可见固态电池技术的难度之大，目前尚无法实现大规模量产。

不过，半固态电池也是个不错的选择，充电速度可以比固态电池更快。

以色列StoreDot公司正在为电动汽车开发半固态电池，该电池将在 2 分钟内提供 160公里的续航里程。他们计划在 2024 年推出半固态电池，充电 5 分钟可增加 160公里的续航里程，2028 年将推出 2 分钟充电电池。

蔚来计划在今年第四季度发布半固态电池包；赣锋锂业在今年年初实现了半固态电池的小部分量产，不过没有充分发挥半固态电池的优势。

当然，还有更快的电动汽车充电速度，那就是量子电池，量子充电速度理论上可达10秒，但是目前还只是学术论文阶段。

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作者为中国科学院博士，美国藤校研究员，科学技术控，接触一线科技研发，乐于分享，欢迎关注科技酷探。