鉅大LARGE | 點擊量:653次 | 2022年11月23日
動力鋰電池快充上線
作為新能源汽車的“心臟”,動力電池的性能制約著電動汽車的發(fā)展。動力電池壽命短、存在技術(shù)隱患、以及充電慢,是目前動力電池的幾大“死穴”。
一項新技術(shù)的誕生,將有望解決“充電慢”的一大痛點,掀起新一輪新能源行業(yè)革命。
微宏動力市場總監(jiān)宋寒表示,除了政策環(huán)境的主因外,也包括企業(yè)自身技術(shù)水平與資源整合能力不夠,都是動力電池企業(yè)面臨的挑戰(zhàn)。
新能源企業(yè)的快充進度
近兩年來,市場對于快充的需求度成倍增長,也導(dǎo)致動力電池市場的企業(yè)紛紛揭竿而起,在快充研發(fā)方面投入了大量的資金。整個產(chǎn)業(yè)鏈,不同的企業(yè)立足于自身不同的優(yōu)勢,在正極、負(fù)極、甚至電解液方面進行改造。國內(nèi)各大動力電池企業(yè),例如微宏動力、寧德時代、億鵬新能源等,都已具備專屬的獨特快充技術(shù)。
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%
微宏動力
微宏動力2018年新推出的高能量密度快充電池,能量密度達到220Wh/kg,系統(tǒng)能量密度超過140Wh/kg,可實現(xiàn)20分鐘充滿電。滿足了續(xù)航的同時,也保證了超長的循環(huán)壽命,更保證八年全生命周期的應(yīng)用。
微宏動力售前技術(shù)總監(jiān)馬茲林表示,快充樁與慢充樁相比,使用效率更高、更經(jīng)濟。所以微宏快充電池8年運營下來,不僅極大提高車輛和充電樁運行的效率,還能夠為一個公交車隊節(jié)省幾百萬的費用。
自2011年微宏動力在重慶投入第一條快充線,截至今年3月份,微宏動力在全球配套電池系統(tǒng)2.1萬套,充電在2C到5C之間,累計運營里程超過19億公里,產(chǎn)品遍布全球13個國家和地區(qū)、150多個城市,從未因電池本身問題引發(fā)過安全事故。
寧德時代
寧德時代將在提高電池能量密度的同時,大力開發(fā)長壽命電池。在儲能方面的目標(biāo),是將單體循環(huán)做到15000次/使用壽命達到15年以上。
在開發(fā)快充技術(shù)方面,將提升電池的環(huán)境適應(yīng)性,將使用溫度范圍下降到零下30度—60度,并于2018年下半年開始出貨15分鐘的快充電池。
“將來如果有需要的話,我們希望技術(shù)可以做到充滿電只需10分鐘。”寧德時代副董事長黃世霖稱。
億鵬新能源
惠州億鵬新能源成立于2014年,其主營業(yè)務(wù)為插電式混合動力汽車和純電動汽車快充鋰離子動力電池系統(tǒng)的研發(fā)、制造和銷售?,F(xiàn)階段,億鵬在混合動力客車配套電池方面,開發(fā)了快充磷酸鐵鋰軟包電池,能量密度為167Wh/kg,容量為68Ah。
作為快充細(xì)分市場行業(yè)前三的億鵬新能源,其快充動力電池系統(tǒng)已服務(wù)于國內(nèi)的眾多公交企業(yè),超過6000多臺的產(chǎn)品運行在上海、廣東、湖南、山東等地,實現(xiàn)超過10億公里的安全運營。
惠州億鵬新能源有限公司總經(jīng)理郁紅忠認(rèn)為:“企業(yè)應(yīng)該做汽車真正要的鋰電池,把能量和功率結(jié)合起來。比如6米的客車裝50度電,會極大地節(jié)省成本,但需要快充支持。結(jié)合快充電池的應(yīng)用體驗,同時保障這輛車在未來多次充電后的循環(huán)壽命。”
妙盛動力
在5月22日的一場新聞發(fā)布會上,全球首款量產(chǎn)3分鐘快充的電動汽車亮相于世,該產(chǎn)品配套的動力電池是妙盛動力多年潛心研發(fā)的重大突破成果。
目前,妙盛超級快充電動汽車已完成3.6萬公里檢驗,該車裝載了23.8度電的鈦酸鋰電池,電池能量密度為150wh/kg左右,續(xù)航最大里程202公里,且每百公里能耗11.78度電,遠(yuǎn)低于現(xiàn)有16度電/百公里的能耗。
在超過350KW快充時,快充電池單位充電量僅為普通電池產(chǎn)熱量的10%—20%,仍能高效穩(wěn)定地運行。該款快充電池適用于新能源乘用車、網(wǎng)約車、出租車等多類型車型。
妙盛動力相關(guān)技術(shù)負(fù)責(zé)人透露:下一代快充電池產(chǎn)品,能量密度將提高到180wh/kg以上。針對現(xiàn)有國內(nèi)充電樁的功率尚未達到超級快充技術(shù)要求的現(xiàn)狀,他們在開發(fā)3分鐘超級快充的同時,也針對性地設(shè)計開發(fā)了5分鐘、10分鐘快充電池,并開始批量生產(chǎn)。
億緯鋰能
億緯鋰能的新一代軟包三元電池,電芯設(shè)計能量密度可達245Wh/kg以上,并計劃在2020年提升至300Wh/kg。產(chǎn)品在性能上,循環(huán)壽命可以達到2500次以上,容量保持率和恢復(fù)率優(yōu)秀。尤其低溫快充(2C)性能佳,在-15℃使用2C充電仍然可以達到68.1%的容量保持率,5℃可以使用2C快充達到81%的容量保持率。
珈偉股份
珈偉股份7月23日在互動平臺上表示,公司的三元類固態(tài)軟包裝鋰電池通過了國家的強檢。該電池能量密度達到230WH/KG,循環(huán)次數(shù)達4000次。公司將大力開發(fā)快充、高安全和長壽命復(fù)合納米材料的類固態(tài)電池,進一步加強產(chǎn)能建設(shè),全面拓展乘用車、物流車和商用車客戶。
為“快充”而誕生的新技術(shù)
如今,電池的快充技術(shù)不斷的縮短充電的時間,從“一整天”縮短至“一小時”,甚至以分鐘計算。對于科學(xué)界而言,這時間似乎還是太長了。
量子快充
“如果有1萬個量子比特,那么不到一秒鐘就可以充滿電。”量子物理學(xué)專家詹姆斯·夸克博士表示。
由于市場需求,“快充”如今技術(shù)遠(yuǎn)遠(yuǎn)不夠,夸克博士加入澳大利亞阿德萊德大學(xué),實踐“秒充”量子電池,并推進量子電池的實用化。
針對量子電池的儲電量,意大利物理學(xué)家約翰·古爾德曾于2015年表示:“量子系統(tǒng)的儲電量比日常用電設(shè)備小好幾個數(shù)量級。我們只是從理論上證明了在給一個系統(tǒng)輸入能量時,量子物理能帶來加速?!?/p>
然而量子電池的實用化還有兩個已知問題未解決:量子的退相干、儲電量過小。即便如此,夸克博士依然對量子電池實用化充滿信心。
一旦成功推進實用化,量子電池將替代手機等小型電子設(shè)備所使用的傳統(tǒng)電池。如果能生產(chǎn)容量足夠大的量子電池,就能為新能源汽車等使用可再生能源驅(qū)動的大型設(shè)備服務(wù)。
純碳負(fù)極材料
近日,榆林科達煤炭化學(xué)研究院有限公司開發(fā)了由純碳作為主要成分的高容量高密度鋰電池用特種碳負(fù)極材料。目前,基于這種材料的全新電動汽車鋰電池已經(jīng)在成都南光新能源公司正式試產(chǎn)。
南光新能源總工程師劉昌國博士介紹說,鋰電池國產(chǎn)化以來,負(fù)極材料一直以天然石墨為主要成分,面臨著充電時間長、單體容量密度低等技術(shù)瓶頸。從實驗數(shù)據(jù)和產(chǎn)品性能測試來看,這種由全新材料制備的鋰電池可以實現(xiàn)汽車?yán)m(xù)航里程突破600千米。
實驗表明,這種全新負(fù)極材料的克容量可達2200mAh/g,負(fù)極片壓實密度超過2.0g/cm3,配以正極用三元材料加鈷酸鋰,鋰電池的質(zhì)量能量密度可超過350Wh/kg。
“此外,基于新材料的鋰電池充電時間不超過15分鐘。經(jīng)過試驗,新材料電池在充電和使用過程中,溫度始終為常溫?!奔夹g(shù)發(fā)明人、榆林科達煤炭化學(xué)研究院有限公司總經(jīng)理賀峰介紹。
快充對電池的危害取決于技術(shù)
解決電動汽車快充是世界難題,解決該難題的同時,消費者開始疑惑該技術(shù)對電池的危害。據(jù)了解,快充確實對電池有損傷,但重點取決于技術(shù)。
據(jù)快充大巴與慢充大巴的全壽命周期對比分析時發(fā)現(xiàn),快充的優(yōu)勢更明顯??斐錁对诳s短充電時間的同時,新能源汽車的BMS系統(tǒng)能夠在有限的時間里,對輸入的電流及電壓進行控制,減少快充對電池的損傷,所以在快充時受到的損傷可忽略不計。
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