4C、5C、10C，电动车充电倍率如何算出来？提高倍率存在这些难点

如今各大制造商从电池的容量、电耗，卷到电压架构，再到充电速度，近几年电池的充电速度越来越快，充电倍率从2C到4C，再到5C、5.5C，如今有制造商还推出了10C充电倍率的电池，那么充电倍率到底是什么？如何计算？提高充电倍率有何开发难点？存在什么问题？下面我们从技术角度来详细分析。

充电倍率是什么？

电池的充电倍率用单位C来表示，是电池专家用来测量电池完全充电或放电速度的单位，也是锂离子电池中脱锂和锂化的速度。C倍率越高，充电或放电越快。电池的充电倍率额定值以数字加C（例如 1C）或C除以数字（例如 C/10）的形式给出。

其中1C比较简单，用1C来举例，就是电池在给定的电流下，可以在1小时内将电量从0充到100%，1小时充满电就是1C，而2C就是1C的两倍，充电时间减半，就是充电半小时就可以充满，而3C是1C的三倍，充电时间仅为三分之一，20分钟就可以充满，以此类推，10C就是1C的10倍，时间也缩短10倍，仅需6分钟就可以充满。

同样，较低的C倍率意味着充电速度较慢：C/5（或0.2C）比 1C 慢五倍，相当于充满电需要五小时。

如何计算充电倍率C？

计算电池的充电倍率，有两个关键参数：那就是电池容量和电流，电池容量取决于阴极材料，因为它直接决定了可以存储和释放多少锂离子。

方程：倍率C(h -1 ) = 电流 (mA) / 电池容量 (mAh)

电池容量（mAh）=正极材料容量（mAh/g）x正极材料质量（g）

确保所有单位都匹配。如果阴极材料的容量以Ah/g为单位，则电池容量将以Ah为单位。质量单位也是如此。要计算电池的充电倍率，必须考虑施加的电流和电池容量。比如电流为100 mA，电池容量为500 mAh的电池，C倍率 (h -1 ) = 100 mA / 500 mAh = 0.2C

提高充电倍率有哪些研发难点？

电池的充电或放电倍率对电池带来巨大的影响。电池设计人员必须在充电倍率、电池稳定性、使用寿命之间取得平衡。一般来说，高容量材料（例如镍含量高的锂镍锰钴氧化物）往往降解得更快，而容量较低、更稳定的材料（例如磷酸铁锂）的使用寿命更长，充电倍率还要考虑电池的材料。

在理想情况下，电池可以不断提高充电倍率。但是，充电倍率越高，电池就越难提供可靠的性能。较高的充电倍率会增加电池的退化速度，从而缩短续航里程并缩短使用寿命。更快的充电速度还会导致危险的枝晶形成。这些枝晶会损害电池的内部结构，导致电池故障，在某些极端情况下还会引起火灾，因此早期的电动车充电倍率都在2C以下。

枝晶是纯锂在隔膜内形成的根状结构，在电池充电时从阳极开始向阴极生长。它们在生长过程中会从内部撕裂电池。当枝晶一直延伸到阴极时，会导致电池短路并失效。众所周知，枝晶也会在传统锂离子电池中形成，对于锂离子和锂金属电池，更高的充电速率会成倍增加枝晶形成的可能性。

此外，充电倍率增加后，快速充电意味着电池的内阻会产生过多的热量，这些热量必须散发到环境中。当以高电流进行充电时，如果电池内部产生的热量无法快速排出，温度会迅速上升，这都是提高充电倍率时，厂家遇到的难题，要解决这些问题并不容易。

快充代表厂家：3C--广汽埃安，5C--小鹏、岚图，5.5C--极氪，10C--比亚迪，如今比亚迪的充电倍率已经达了10C，设计了高速离子通道，就像从电池正极到负极搭起了高速公路，使电解质中的离子传输速度更快，隔膜的阻力更小，新开发的10C电池将电池内阻降低了50%，产生较少的热量，防止枝晶形成，充电电流达到1000A，实现更快的充电速度。

选车侦探观点：电动车在过去10年经历了快速的发展，从续航200公里以内到如今的接近1000公里，充电时间从几个小时缩短到几分钟，充电时间问题和电池容量问题都在慢慢解决，让电动车的续航和补能更接近传统燃油车，大家觉得电动车的充电速度还会进一步加快吗？欢迎讨论。