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翠花告訴我:動力鋰電池快充的理由是什么?

鉅大鋰電  |  點擊量:0  |  2023年09月19日  

動力鋰電池向350wh/kg目標沖刺階段,開始有人提出了更高的動力鋰電池快充目標,由原來1個小時快充目標值,一步一步提升到30分、20分鐘、15分鐘,到目前已經(jīng)有人提出要5分鐘充滿80%的目標。還有專家已經(jīng)提出了大功率快充是未來電動汽車發(fā)展的必然趨勢的論點。筆者對此提出質(zhì)疑,理由如下:


一、快充慨念的由來


在我國,純電動汽車發(fā)源于城市公交車,在當初,大家還在癡迷發(fā)展混合動力公交車的時候,重慶恒通客車廠聯(lián)手微宏電池,采用了鈦酸鋰電池開發(fā)純電動公交車,基本特點是,鈦酸鋰充電倍率較高(3C以上),于是重慶公交公司有了所謂快充電池的公交車。用專業(yè)術(shù)語解釋,充電倍率假如是3C,12米純電動公交車,用15分鐘可以完全充滿電。這對城市公交而言,已經(jīng)是非常理想了。


而實際情況是,重慶恒通客車廠開發(fā)快充公交車,配的鈦酸鋰電池,而每充一次電,可以維持一趟往返運營里程(30公里左右),就要到充電站去補電,實際產(chǎn)品是用雙槍同時給一輛公交車充電。


這里給外行人一個慨念,鈦酸鋰電池比能量不高,而成本高。發(fā)展純電動,重要要求動力比能量要求高,而鈦酸鋰電池不符合這個要求。于是,接下來的鈦酸鋰電池公交車,在2013年到2015年這一輪新能源汽車補貼新政策中被排除在外了。


什么是鈦酸鋰電池呢?在動力鋰電池負極材料不變的前提下,把碳負極換成鈦酸鋰材料,其結(jié)果是,比能量下降,充電倍率提高,安全性好多了。但是降低比能量,不是動了電池的技術(shù)發(fā)展方向和技術(shù)進步趨勢。于是鈦酸鋰快充技術(shù)慢慢淡出實際產(chǎn)品推廣,從而就有了復合鋰快充概念,開始替代了鈦酸鋰快充。


二、什么是快充,快充技術(shù)如何體現(xiàn)?


目前燃油車到加油站,在現(xiàn)有技術(shù)的支撐下,以乘用車為例,5分鐘基本可以完成。開始純電動乘用車(出租車)一次充電得3個小時以上,比較燃油車加油5分鐘,3個小時充電技術(shù),沒有辦法說服出租車司機用純電動乘用車。實際上,乘用車用220交流電充電,得7-8個小時,于是純電動乘用車生產(chǎn)廠,有專門推出針對自己生產(chǎn)的乘用車快充技術(shù),即30分充滿80%的充電技術(shù)。


為何是80%,而不是100%呢?目前動力鋰電池要較長時間來給電池充滿電。重要是有20%的電池容量空間,接受充電的能力是十分有限的,必須是小小娟流充電模式。換一句話,外部充電功率再大,也沒有用,這是快充技術(shù)的瓶頸所在。


三、電網(wǎng)公司一直對電動汽車充電模式是不贊同的


電網(wǎng)公司一直積極倡導,電動汽車最好的換電模式。國家電網(wǎng)、南方電網(wǎng)是換電模式的倡導者,也是積極參和者。在青島建設(shè)過電動公交車的充電站、在河南新鄉(xiāng)建設(shè)過出租車充電站。目前北汽新能源和長安汽車,對換電模式也予以積極的響應(yīng)。但都基于特定車型、特定運營商而言,沒有普遍意義。


電動汽車工程決定電動汽車充電模式是普遍模式或者說是主流模式。但是充電效率過低,也是人們普遍質(zhì)疑的問題。如何解決?


①對電動汽車而言,比如說,對10米以上純電動公交車,用雙槍直流充,也是比較實用的辦法;


②對4米、5米以下城市貨運車,采取雙口充電即配交流充電口和直流充電口,也是符合市場要求的;


③針對純電動出租車,配專門的充電站,也是在實踐中摸索出來的;


④私家乘用車,在家里可用交流充電;在公共充電站,可用直流快充方式補電,也沒有什么不可以。


四、大功率快充僅僅是一種充電方式


①新能源汽車的加速發(fā)展,大功率快充,可以大大降低電動汽車的充電時間,這是對公共充電站而言。


②電動汽車快充是指電池從0%充電到80%的時間小于30分鐘的充電技術(shù)。不能再快了,30分鐘的充電,即是2C充電倍率。如要提高到10分鐘,即是6C充電倍率,其配套槍和電纜的幾何尺寸已經(jīng)承受不了,人也扛不動;


③我國在純公交大巴車應(yīng)用是350kw充電樁,在純電動乘用車上使用120kw充電樁,已經(jīng)很具有科學性和經(jīng)濟性;


④大功率快充,必然導致電池發(fā)熱、安全隔離、充電站建設(shè)、電網(wǎng)供電等基礎(chǔ)設(shè)施配套等眾多的問題。


五、盲目推崇大功率快充技術(shù),是不科學的


有專家提出假如將充電時間縮短至3-5分鐘左右,那么電動汽車就具備了和傳統(tǒng)燃油車相互競爭的能力。筆者認為,這是一種誤導,盲目推崇大功率快充技術(shù),是不科學的。理由如下:


①汽車充電方式是多樣化的。燃油車加油必須到公共的節(jié)油站去加油。而電動汽車充電是可以分散的,空間可換,沒有必要一定要提倡必須到公共充電站來充電;


②大功率充電必須要求有現(xiàn)有電網(wǎng)支持,關(guān)于電網(wǎng)的安全性提出更加嚴格的要求;


③大功率直流快速充電(電壓高于1000V,電流高于350A),整車電壓平臺,將會要求提高到1000V以上,必然要求提高整車高壓防護等級;


④大功率直流快速充電(電壓高于1000V,電流高于350A),必然要求,提高動力鋰電池和整車的熱管理技術(shù)難度,提高其成本。


一句話,不同功能和不用途的車輛,采取相應(yīng)的充電方式將是基本趨勢。


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