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傷害電池的元兇是快充

鉅大LARGE  |  點擊量:908次  |  2019年04月03日  

純電動汽車的最大問題,莫過于續(xù)航能力。哪怕是工程師在研發(fā)之初,就布置容量足夠大的電池組,也是難以解決。甚至是政府層面通過行政的手段,讓路面出現(xiàn)更多的充電樁。同樣是難以解決,純電動汽車充電慢的問題。


充電慢耽誤的不是車主一個人的時間,其背后是在交通工具、道路系統(tǒng)的效率問題。一輛車慢了10分鐘,便會對后續(xù)的充電車形成蝴蝶效應(yīng)。同時,過多的車輛停入充電樁附近,會導(dǎo)致停車場、道路等空間的占用,阻礙其他車輛行駛。


為此,便有了快速充電技術(shù)的運用,讓充電時間縮短更多。不過,再怎么縮減,也需要30分鐘以上。有沒有一種充電技術(shù),可以在幾分鐘之內(nèi)就完成的呢?別說,還真有。


倘若使用的是一些自主品牌的微型車,很有可能連快速充電口都給車主們?nèi)サ簦皇O侣俪潆娍凇_@樣的充電方式相對而言,只是適合每天通勤路程不遠,而且回到公司和小區(qū),也有充電位可以使用的群體才能實現(xiàn)。而寸土尺金的大城市,很難有如此奢侈的空間給充電。有人就認為,充電時間雖然慢,但起碼安全啊而且使用成本低,何樂而不為?但對于真正的用車者來說,快充的效率更有參考意義。但是,快速充電原來也是有風險。


4分鐘能干什么?充滿電!

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符合Exic IIB T4 Gc防爆標準

充電溫度:0~45℃
-放電溫度:-40~+55℃
-40℃最大放電倍率:1C
-40℃ 0.5放電容量保持率≥70%

比加油還快的技術(shù),竟然是傷害電池的元兇?


根據(jù)法國一家名為ElectricLoading表示,其研究的快速充電網(wǎng)絡(luò)能在4分鐘內(nèi)將保時捷的MissionE純電動車充滿電。雖然對純電動車來說,這消息仿佛是重磅炸彈,畢竟可以把充電時間縮減到燃油車加油一樣。乍一聽感覺也的確震撼,難道電動車真的已經(jīng)有了完全取代燃油車的能力了?


然而,專家告訴我們這不科學(xué)。因為按照保時捷的計劃,MissionE的充電功率為350kW充電站,而在官網(wǎng)上也表示,在15分鐘的時間里可以充電80%左右。但ElectricLoading公司設(shè)計的充電設(shè)備,工作功率為360kW。與保時捷的相比只差了10kW的功率,而兩者的時間卻相差了三分之二,因此很多行業(yè)人士都表示出懷疑。


為何會受傷?


別以為電動汽車充電,就只是簡單地插上插頭就完事兒了,其實稍有不慎就會出現(xiàn)危險。光是在8月份,就有數(shù)起因為電動汽車充電而引發(fā)的著火事件。包括了遼陽、聊城,還有成都的某家新勢力汽車起火;以及安徽銅陵的電動客車著火時間。在2018年5月到8月的短短三個月里,公開報道的電動汽車事故多達16起,其中事故原因判斷為“充電自燃”就有9起,其他事故原因包括電池故障、電器元件短路、停放中自燃等等。

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IP67防水,充放電分口 安全可靠

標稱電壓:28.8V
標稱容量:34.3Ah
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應(yīng)用領(lǐng)域:勘探測繪、無人設(shè)備

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歸根結(jié)底,還是因為電池在充電的過程中“受傷”了。之所以說電池會受傷,主要是從電池的原理開始講起。由于能量密度以目前的電化學(xué)領(lǐng)域而言,是有理論上的限值。而快充是只是充“最優(yōu)充電速度”的那一部分,而不能全段保持大功率充電速度。


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鋰電池在充電過程中,鋰離子應(yīng)該在兩個電極之間往返嵌入和脫嵌,正極負極不發(fā)生氧化反應(yīng)。但是,現(xiàn)在充電的方法和使用過程充電都是用的氧化還原反應(yīng),不是鋰電池遵循自身規(guī)律應(yīng)該有的充電方法。按照目前的充電方法,大概能使電池壽命降低30%。


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同時,鋰電池的充放電倍率同樣值得關(guān)注。其中,所指的是單位額定容量內(nèi)的充放電電流。額定容量為100Ah的電池用20A充放電時,其充放電倍率就為0.2C。一般鋰電池充電電流設(shè)定在0.2C至1C之間,電流越大,充電越快,但同時電池發(fā)熱現(xiàn)象也越嚴重。另一方面,用過大的電流充電會造成容量不夠滿,因為電池內(nèi)部的電化學(xué)反應(yīng)需要時間。


存在理論可能


事實上,現(xiàn)在常見的多元正極金屬復(fù)合氧化物電池,倘若要實現(xiàn)8分鐘充電,理論上大概要用10C的倍率才能做到。


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國內(nèi)的鋰電池研究領(lǐng)域的專家表示,團隊曾經(jīng)在10年前的北京奧運會時,就針對各類問題進行各種實驗。當時的三元材料電池已經(jīng)可以在5分鐘內(nèi)完成充電。在實驗里,三元鋰電池在快速充電的過程中,熱量不能迅速釋放,使得爆炸的可能性大大增加。考慮到安全問題,專家團隊認為這種技術(shù)不能用到純電動車上,只能用在混合動力車。


同時,城市的供電網(wǎng)絡(luò)也沒有基礎(chǔ)條件允許如此龐大的電量輸送。假設(shè)一輛公交車用的是150kWh的電池,需要5分鐘來充電,一輛公交車就需要100kW供電能力,如果同時有幾百輛上千輛公交車一起充電,會對電網(wǎng)造成很大的沖擊。


新能源車的發(fā)展,無疑是對汽車能源架構(gòu)的補充和延展。站在更高的層面去看,調(diào)整國家的能源結(jié)構(gòu)比例,是推動新能源車背后的深層原因之一。但回歸到消費層面,充電樁的數(shù)量布局和分布,如何覆蓋城市所使用的電動車。同時,加快每輛車的充電速度,繼而加快周轉(zhuǎn)率,確實是好事。但是以目前的技術(shù)和成本控制,多種條件疊加之下,普通老百姓想要享受這種福利,或許還需要多等幾年。


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