電動(dòng)汽車電池的充電方式主要分為哪些?
來源:寶鄂實(shí)業(yè)
2019-05-22 09:45
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1. 常規(guī)的充電方式。這種充電方式與傳統(tǒng)的電動(dòng)摩托車充電方式一樣。不過這種方式的充電電流十分有限,只有大約15A左右。通常情況下充電時(shí)間比較久。相應(yīng)的充電器的工作和安裝成本比較低,簡單易操作。由于在充電時(shí)只需要將車載充電頭插到停車場或者家用的電源插座上,因此,充電過程一般由客戶自己獨(dú)立完成。
2. 快速充電。這種充電方式是以150到400A的高充電電流在短時(shí)間內(nèi)為蓄電池完成充電。相對(duì)于常規(guī)的充電而言,成本要高。所以快速充電又被稱之為迅速充電或者是應(yīng)急充電。其目的就是保證電動(dòng)汽車在短時(shí)間快速充滿電。這個(gè)時(shí)間通常與燃油車加油的時(shí)間是近似的。一般多用在大型充電站。
目前特斯拉、保時(shí)捷、北汽新能源等一眾國內(nèi)外車企和供應(yīng)商都在積極研發(fā)超級(jí)快充技術(shù),像是保時(shí)捷首款純電跑車Taycan的800V超級(jí)快充,4分鐘即可充入100公里的行使里程。
3. 無線充電。這種方式允許電動(dòng)汽車在不使用電線或電纜的情況下、通過嵌入在道路和停車位的無線充電源板自動(dòng)連入電網(wǎng)進(jìn)行充放電。但是目前該技術(shù)還不成熟:設(shè)備成本高,需要大量的公共和私人投資,對(duì)充電環(huán)境要求嚴(yán)苛,維修費(fèi)用大且遠(yuǎn)距離傳輸能耗較高。
4. 更換電池充電技術(shù)。這種技術(shù)主要是在蓄電池電量耗盡時(shí),用充滿電的電池替換下已經(jīng)耗盡點(diǎn)亮的電池,蓄電池回歸服務(wù)站。電動(dòng)汽車只需要跑租借電池即可。不過這種方式需要電動(dòng)汽車統(tǒng)一電池規(guī)格,并且在沒有發(fā)展成熟之前,消費(fèi)者也不會(huì)輕易冒險(xiǎn)去隨便使用其他電池?! ?/div>
5. 移動(dòng)式充電方式。這是最理想的充電方式。主要的方式是在汽車巡航的時(shí)候就能給汽車充電??蛻艟蜎]必要去尋找充電樁,并花費(fèi)時(shí)間去充電。這種充電方式需要MAC系統(tǒng)。并預(yù)先將其埋在一段路下面,即充電區(qū)。這種充電方式成本巨大,目前仍處在理論研究階段。
除了上面的幾種方法,還有人曾腦洞大開提出過修建充電公路的想法,將充電線圈植入公路,形成電磁場,電磁場通過與一個(gè)線圈發(fā)生反應(yīng),為汽車充電。但對(duì)現(xiàn)有公路進(jìn)行改造和安裝必要的基礎(chǔ)設(shè)施費(fèi)用極高,在相當(dāng)長的一段時(shí)間里面,應(yīng)該不會(huì)實(shí)現(xiàn)?! ?/div>
無論是傳統(tǒng)的充電方式也好還是新型的充電方式也罷,在現(xiàn)實(shí)生活場景中它們要么存在著較大的局限性,要么就還在攻堅(jiān)克難階段。退一萬步講,就算上述有前景的技術(shù)成功落地,也還是離不開鋰離子電池的支持。
舉個(gè)例子,目前車用動(dòng)力電池的充放電倍率多在1-1.2C之間,而如果要達(dá)到350kW的快充功率,100kWh的電池就需要達(dá)到3.5C的充電倍率,遠(yuǎn)高于目前的技術(shù)水平?! ?/div>
所以說,目前的充電方式存在的局限加劇了研發(fā)容量更大、性能更佳鋰離子電池的緊迫性?! ?/div>
并且綜合各種因素來看,研發(fā)出更優(yōu)秀的電池,提高電池能量密度也是現(xiàn)在最根本有效的解決方案。而且從現(xiàn)實(shí)情況來看,這種方法也是完全可行的?! ?/div>
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首先從價(jià)格來看:據(jù)彭博社的數(shù)據(jù)顯示,2010年鋰離子電池組的平均價(jià)格為每千瓦時(shí)1160美元,去年達(dá)到每千瓦時(shí)176美元,到2024年可能會(huì)跌破100美元?! 氖袌鲂枨髞砜?以中國為例):據(jù)前瞻產(chǎn)業(yè)研究院發(fā)布的《中國動(dòng)力鋰電池行業(yè)市場需求預(yù)測與投資戰(zhàn)略規(guī)劃分析報(bào)告》統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)顯示,2013年我國動(dòng)力鋰電池總裝機(jī)量僅僅為1.5GWh,之后呈現(xiàn)高速增長至態(tài)勢。2015年我國動(dòng)力鋰電池總裝機(jī)量增長至17GWh。到了2017年我國動(dòng)力鋰電池總裝機(jī)量達(dá)到了36.24GWh。截止至2018年底我國動(dòng)力鋰電池總裝機(jī)量達(dá)到56.37GWh。
從鋰離子電池的制造能力來看:據(jù)彭博社的數(shù)據(jù)顯示,在電動(dòng)汽車產(chǎn)量不斷增長的推動(dòng)下,僅在過去5年里,全球鋰離子電池的制造能力就增長了近兩倍。目前裝機(jī)容量為3022千兆瓦時(shí),計(jì)劃在未來五年內(nèi)再新建603.8千兆瓦時(shí)的電廠。
此外,最近還頻頻傳來鋰離子電池容量進(jìn)一步提升的“捷報(bào)”?! ?/div>
納米多孔硅替代電池碳材料,鋰離子電池容量增加50%
據(jù)外媒報(bào)道,一家荷蘭科技公司推出了E-magy納米多孔硅,據(jù)說該材料可以顯著提高鋰離子的吸收率,并能夠解決電池充電循環(huán)中發(fā)生的膨脹情況?! ?/div>
此類特殊硅材料可用于鋰離子電池的陽極,用于提升電池容量。據(jù)該公司所說,E-magy可以增加鋰離子電池陽極容量,甚至可增加行業(yè)目標(biāo)額外50%的容量。增加的容量可以讓電動(dòng)汽車無需其他電池,就可達(dá)到500公里以上的續(xù)航里程。
人們都認(rèn)為使用硅材料取代現(xiàn)今鋰離子電池中的碳材料是實(shí)現(xiàn)更大電池容量的解決方案。理論上來說,使用硅材料可將電池陽極容量增加10倍。實(shí)際上,由于電池充電期間會(huì)產(chǎn)生有害的膨脹效應(yīng),電池壽命得到限制,從而使得硅的使用也受到了顯著限制。
該E-magy納米硅材料設(shè)計(jì)旨在實(shí)現(xiàn)在電池充電循環(huán)期間吸收鋰離子,得益于其內(nèi)部的孔隙度,該材料功能類似于海綿吸水,從而可以防止電池陽極外部膨脹,同時(shí)使電池容量增加三倍或以上?! ?/div>
中俄科學(xué)家成功將鋰離子電池容量提升15%
去年年底,俄羅斯和中國的科學(xué)家們與一個(gè)工業(yè)合作伙伴就一起組成了一支團(tuán)隊(duì),成功將電池的能量容量提升了15%?! ?/div>
此次科學(xué)家們通過向電池陰極添加固體電解質(zhì)成功將電池效率提高。與液體電解質(zhì)相比,研究人員成功利用固體電解質(zhì)將電池容量提高了15%,此外也有助于減輕整個(gè)產(chǎn)品的重量?!?/div>
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