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广西十一选五计划软件手机版:了解快速充電的威力!揭秘寧德時代超級快充技術

2018-04-20 10:12:20 搜狐

广西十一选五 www.vlgce.icu 【搜狐汽車E電園】(文:高超)當前,純電動汽車大規模產業化所面臨的第一大障礙,就是“里程焦慮”的問題。對于純電動汽車而言,電池系統的充放電性能是決定車輛實際使用性能的重要指標。尤其是充電性能的好壞直接關系到車主的用車時間成本。相信各位電動車車主都感受過,在寒冷的冬季凍在車里給車輛充電的經歷吧?如何能夠實現電動車的快速充電,讓新能源用戶也能感受到手機一般的“充電五分鐘,通話兩小時”的便捷享受呢?

近日,寧德時代新能源科技股份有限公司(簡稱CATL)在快速充電技術方面有了新的突破,他們推出了EnerSpeedy超級快充電池。該電池能量密度為190Wh/kg,可在15分鐘內完成100%充電,確保電動汽車300公里的續航里程。為此,我們請來了CATL快充項目負責人王升威來為大家介紹一下,什么是快充?而快充技術的原理是什么?技術難點在哪里?相信會讓大家對此項技術有一個全新的認識。

在文章的前半部分我們先來了解一下,關于快充技術的知識,而后半部分我們則重點解答一下網友們關于快充技術的相關問題,好了讓我們言歸正傳,馬上開始今天的話題。

1、什么是快充技術?

什么是電動車的快充技術?了解這項技術之前我們需要先知道一個專業名詞叫:C!C。其中的 C 指的是充電倍率,可以簡單理解為充、放電的速率。鋰離子電池的充放電倍率,決定了我們可以以多快的速度,將一定的能量存儲到電池里面,或者以多快的速度,將電池里面的能量釋放出來。

舉個例子, 1C 的電流,從滿電到放電完全是用 1/1=1小時 ; 2C=1/2小時 ,也就是 30 分鐘;4C,則耗時 15 分鐘。

快充和慢充是相對的概念。業界普遍認為,電動汽車快充是指充電電流大于 1.6C 的充電方式,也就是從 0% 充電到 80% 時間小于 30 分鐘的技術。

2、快充傷電池有沒有科學依據?傷害的后果是什么?

每一個相同設計的電池,都存在著“健康充電區間”,而快充電池的化學體系是經過特殊優化的,其“健康充電區間”比慢充電池的大,所能承受的充電電流自然比慢充電池要大。

因此,如果使用經過體系優化的快充電池,其壽命是不會受到影響的。但是,如果強制將慢充電池當作快充電池使用的話,由于充電電流超過了慢充電池的健康充電區間,電池會受到比較大的傷害,壽命就會大大縮短。

CATL經過多年研究發現,健康充電區間跟兩個因素相關,一個是溫度,一個是SOC,(荷電狀態,電壓的高低)。所以只要識別每一個電池的健康充電區間,在范圍內進行快充。既可以實現快速充電,又不會傷害它。

3、電池快充技術的攔路虎

我們可以把鋰離子電池形象地比喻為一把搖椅,搖椅的兩端為電池的兩極,而鋰離子就像優秀的運動健將,在搖椅的兩端來回奔跑。

充電時,電池的正極上有鋰離子生成,生成的鋰離子經過電解液運動到負極。作為負極的碳呈層狀結構,它有很多微孔,以供到達負極的鋰離子嵌入。嵌入的鋰離子越多,充電容量越高。

快充時,鋰離子需要加速瞬時嵌入到負極。這對負極的快速接收鋰離子的能力挑戰很大。普通化學體系的電池在快充時負極會出現副產物,影響電芯的循環和穩定性。

所以,鋰電池快充的技術的核心就是在不影響電芯壽命和可靠性的前提下,通過化學體系和設計優化,加速鋰離子在正負極移動的速度。

4、溫度對電池快充技術的影響

低溫

CATL提出了兩種電池?;げ唄?,一是分溫度區間充電。BMS識別當前的溫度、電壓,低溫下反饋出最佳的充電電流,在電池的“健康充電區間”內充電,更好地?;さ緋?。二是利用水熱系統,低溫下為電芯加熱,待電芯溫度達到要求,即可開啟快充模式,做到低溫下“健康的”快充。

高溫

同樣,電池也需要避免高溫的影響,因為它本身存在氧化還原反應,溫度越高反應越劇烈??斐潯舊砘岱⑷?,需避免快充電池自身發熱帶來更惡化的高溫發熱的現象。因此,快充一定要加一個水冷系統,把溫度控制在最佳溫度區間。

所以CATL研究的重點在于怎么識別不可逆反應的速度,在“健康充電區間”范圍內進行快充,就可以既實現快速充電,又可以不讓電池受到快充的損害,做到快充和長循環壽命兼顧。

5、關于快充技術,CATL有獨門秘籍!

前文中我們提到了寧德時代的EnerSpeedy超級快充電池,下面我們就來著重了解一下此項新技術。我們知道鋰離子在正/負極的擴散和移動,跟百米賽跑一樣。我們希望跑道要足夠的寬,不要相互擁擠。如何拓寬通道呢?

為此,在負極石墨表面,CATL采用了“快離子環”技術,相當于在石墨表面打造一圈高速跑道,極大地加快鋰離子在石墨層的嵌入,修飾后的石墨兼顧超級快充和高能量密度的特性。

快充時負極不再出現副產物,大大提高鋰離子在石墨層的嵌入速度,使其具備4-5C快充能力,實現 10-15分鐘快速充電。

另外,電池內部的散熱速率,也是影響倍率性能的一個重要因素。如果散熱速率慢,大倍率充放電時所積累的熱量無法傳遞出去,會影響鋰離子電池的可靠性和壽命。

CATL當前開發的快充產品,搭載自主研發的熱管理系統,能充分識別固定化學體系在不同溫度和SOC下的“健康充電區間”,極大拓寬鋰電池的運營溫度區間。

遇到南方酷暑的夏天時,電池系統自動發出降溫需求,啟動水冷系統給電芯降溫,真正做到“全氣候”的快充。

當電池處于北方寒冷的冬天時,水熱系統在低溫下為電芯加熱,待電芯溫度達到要求,即開啟快充模式。

目前,CATL 超級鐵鋰快充產品已經批量應用在商用車領域,可實現 10 分鐘內充滿 85% ,循環壽命高達 10000 次以上。已有 2600 余臺搭載 CATL 超級快充產品的電動大巴在市場上運行,運行狀態良好,得到了整車企業和公交用戶的好評。

乘用車的快充技術也能實現35km續航、15分鐘內完成充電。目前多家乘用車企業正與 CATL 開展快充產品研發合作。

了解了快充技術的基礎知識和當前的發展現狀,我們再來給大家做個小科普,回答幾個網友最關心的問題。

1、為什么我的車快充充不進去電呢?

如果快充充電出現充不進去或跳槍,可能有多方面原因,受充電樁影響也很大。

例如:1.充電樁低壓供電不穩,或因故障導致輸出電壓過高或過低,會導致跳槍;如果充電樁不能穩定輸出大電流,則可能引發?;ぬ?。

2.快充開始或結束時,需要電流快速爬升或下降,如果充電樁不能迅速響應,則可能被診斷為充電樁故障,電池主動斷開電路。

3.快充電池本身,如果電池管理系統故障,或冬季未熱車溫度過低,也會充不進電或跳槍。

1、每天充電多少次最佳?充到多少對電池最好呢?

使用快充的頻次(每周或每天的快充次數)

這并沒有嚴格的限制,取決于用戶應用場景。出租車公司購買了電動汽車,將電動汽車作為生產資料,對充電的速度有嚴格的需求,所以上不封頂。出租車用戶平均每天充電一到兩次。而大部分的車主每日的行駛里程在50公里以內,一般使用慢充??斐潿運郊頁抵骼此?,一般是以應急充電為主。

2、快充充到80%是不是對電池的傷害???

電池有個有效容積,一般達到了80%就達到了有效容積。如果每次都讓電池充滿,電池會處于一個滿負荷的工作狀態,長此以往電池會很疲憊,對于快充最后涓流的部分可以不要,因為充電到最后時電流會很小,由于不是恒壓,此時的電壓還會很大,因此最后充電的效率很低,不如每次只讓電池吃到八分飽,這樣反而電池會處于一個很健康的狀態,這和人吃飯是一個道理。

編輯總結:

毫無疑問,快充是目前能夠有效解決電動汽車續航問題的最佳方法,也是未來幾年各大新能源廠商角逐的主要戰場。CATL寧德時代在這方面已經成為了該領域的領軍人物,而未來的高速充電技術將是新能源行業開發的重點,希望各個企業都能夠推出各自在性能與品質方面優秀產品。而對于普通用戶來說,更加合理的使用好自己的新能源車,了解電池系統的特性是關鍵,這樣才能在未來的用車方面更加便利,更好的體驗

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