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為什么電動(dòng)車不能像玩具車一樣,沒電了直接換電池?

鉅大LARGE  |  點(diǎn)擊量:2130次  |  2020年09月28日  

汽油車要1塊錢左右一公里,但電動(dòng)車只要兩三毛,這樣的用車成本的確讓很多人心動(dòng)。但去加油站加油10分鐘能搞定,而電動(dòng)車充電卻不知道要等到幾時(shí)。一想到這里,很多人對(duì)于電動(dòng)車又敬而遠(yuǎn)之了。平時(shí)上班就罷了,晚上可以停在車庫里充一夜;但如果外出跑長途,中途沒電了,找個(gè)充電樁慢慢充電,誰有那么多時(shí)間???


其實(shí)目前電動(dòng)車的續(xù)航里程已經(jīng)完全夠用,普遍能達(dá)到四五百公里,和燃油車加滿一箱油也差不多。但電動(dòng)車最致命的是充電慢。這也是電動(dòng)車雖然很早就誕生了,但一直不被接受的原因。


近幾年隨著國家強(qiáng)制推行新能源汽車,甚至定下燃油車的退出時(shí)間表,所以各大車企硬著頭皮也要上。雖然沒有解決“充電慢”的頑疾,但通過增加電池容量,在一定程度上緩解了行駛里程上的焦慮。


一般來說,縮短電動(dòng)車充電時(shí)間的方法無非有三種:優(yōu)化電池的充電速度、直接更換電池,以及使用快充技術(shù)。


想要優(yōu)化電池的充電速度,就必須開發(fā)新的電極材料,但目前新型的電極材料還處在實(shí)驗(yàn)室階段,離投入市場(chǎng)使用還有一段時(shí)間。而且目前電池廠家把主要精力都放在增加能量密度和電池穩(wěn)定性上,畢竟保證車輛不要?jiǎng)硬粍?dòng)自燃,才是生存的最低標(biāo)準(zhǔn)。

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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%

直接更換電池是我小時(shí)候就知道的方法——我的電動(dòng)小汽車跑不動(dòng)了,就去買兩節(jié)電池?fù)Q上,立馬元?dú)鉂M滿。對(duì)于電動(dòng)汽車,快要沒電了,就跑到電池站,把舊電池拿下來,直接裝上充滿電的新電池,舊電池他們可以拿去慢慢充電。但據(jù)專家說,這種方式需要設(shè)計(jì)通用的電池組和相應(yīng)的接口,由于各個(gè)汽車廠家架構(gòu)不同,做到通用一時(shí)難以實(shí)現(xiàn)。


所以就目前的條件,只有“快充技術(shù)”才能在短時(shí)間內(nèi)為量產(chǎn)電動(dòng)車解決充電慢的問題。


現(xiàn)在我們所謂的快充,一般都默認(rèn)為高壓直流充電,比如常見的60kW直流快充充電樁,如果要為電池容量是60kWh的電動(dòng)車充電,充滿至少要一個(gè)小時(shí)。可見,要想縮短充電時(shí)間,就需要提高充電樁功率。高中物理老師說過,功率=電壓X電流;所以,想要提高功率,要么增大電流,要么增大電壓。


比如,用350kW的充電樁給60kWh的電動(dòng)車充電,那么10分鐘就可以充滿。但問題是,如果電壓只有380V,那么充電電流將達(dá)到921A。大電流就必然要更粗的充電線纜,如果是921A的電流,那么充電線纜截面積將達(dá)到100平方毫米,這么粗的充電線纜,將導(dǎo)致車主抱不動(dòng)充電槍,顯然是不切實(shí)際的。


既然提高電流不可取,那么只好去提升電壓。所以在國家標(biāo)準(zhǔn)GB/T20234.3-2015《電動(dòng)汽車傳導(dǎo)充電用連接裝置第3部分:直流充電接口》就規(guī)定:直流充電接口的額定電壓為750V/1000V。比如充電樁輸出電壓是1000V,電流是250A(國標(biāo)推薦最大充電電流),那么充電功率可以達(dá)到250kW,如果為60kWh的電動(dòng)車充電,14分鐘左右即可完成。

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標(biāo)稱電壓:28.8V
標(biāo)稱容量:34.3Ah
電池尺寸:(92.75±0.5)* (211±0.3)* (281±0.3)mm
應(yīng)用領(lǐng)域:勘探測(cè)繪、無人設(shè)備

但高壓充電也面臨一個(gè)問題,那就是充電系統(tǒng)的散熱性能一定要好,因?yàn)樵陔娋W(wǎng)交流電變成高壓直流電的過程中,會(huì)有一部分電能轉(zhuǎn)化成熱能,從而產(chǎn)生高溫。于是很多充電樁廠家會(huì)普遍采用功率芯片減少能量損耗,而且在充電線纜中加入冷卻液管路進(jìn)行散熱。對(duì)于高壓充電,一旦冷卻系統(tǒng)失效,后果將不堪設(shè)想。所以“國家電力企業(yè)聯(lián)合會(huì)”就此規(guī)定了直流快充技術(shù)的指標(biāo):充電電壓1000V,不帶冷卻系統(tǒng)的,最大電流120A,最大功率120kW;帶冷卻系統(tǒng)的,最大電流500A,最大功率500kW。


即便大功率充電技術(shù)成熟運(yùn)用,也不可能全部采用這種快充的方式,因?yàn)楦吖β士斐涑潆姌兜拿懿?,?duì)國家電網(wǎng)的壓力非常大,尤其在大城市的用電高峰期,國家電網(wǎng)將難以承受。所以日常使用還是要以夜間的慢充為主,只有在跑長途,急需要補(bǔ)充電量時(shí),才偶爾采用快充。


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