中國(guó)儲(chǔ)能網(wǎng)訊:相比于超級(jí)電池300公里的續(xù)航里程,超級(jí)快充聽(tīng)起來(lái)同樣讓人心動(dòng)。
還記得2014年微軟ThinkNext會(huì)議上帶來(lái)30秒手機(jī)快充技術(shù)的StoreDot公司嗎?最近這家公司成功研發(fā)了一種用于汽車的超級(jí)充電技術(shù),StoreDot為這項(xiàng)技術(shù)配備了專用的電池組和充電樁,并宣稱充電5分鐘能使汽車?yán)m(xù)航480公里,這與傳統(tǒng)汽車加滿一箱油的時(shí)間相差無(wú)幾。StoreDot研發(fā)的超級(jí)快充得益于一種新技術(shù)——多功能電極(MFE)。MFE使用了導(dǎo)電聚合物和金屬氧化物作為電池材料,前者允許電池接收快速充電,后者則用來(lái)把迅速聚合的鋰離子慢慢流進(jìn)電極。通過(guò)一快一慢的兩個(gè)過(guò)程,既保證了充電快速性,又避免了電極崩潰或壽命變短。
StoreDot CEO Doron Myersdorf稱,專用的快速充電電池內(nèi)部電阻非常小,充電時(shí)產(chǎn)生的熱量少,其壽命是普通鋰電池的三倍左右。雖然快速充電電池的成本高出了20%-30%,但由于壽命更長(zhǎng),所以均攤下來(lái)反而會(huì)比使用鋰電池更便宜。按計(jì)劃,StoreDot公司計(jì)劃在2016年推出這種超級(jí)充電系統(tǒng)的原型,并力爭(zhēng)2017年實(shí)現(xiàn)商業(yè)化。
充15分鐘跑430公里
在第十二屆中國(guó)國(guó)際設(shè)計(jì)博覽會(huì)上,展出了一輛純電動(dòng)轎車樣車,充電15分鐘后可以80公里的時(shí)速續(xù)航431公里。新技術(shù)的突破在于解決了充電發(fā)熱的問(wèn)題,讓快速充電技術(shù)可以真正用于電動(dòng)汽車的實(shí)際生產(chǎn)。而且快充電池在反復(fù)充電5000次后依然能保有93%的電量,15分鐘的充電時(shí)間已經(jīng)很接近民眾的用車習(xí)慣了。充電時(shí)間長(zhǎng)和充電站匱乏是長(zhǎng)期以來(lái)限制我國(guó)電動(dòng)汽車發(fā)展的主要原因。
除了具備充電時(shí)間短的優(yōu)勢(shì)外,由于該技術(shù)核心是超級(jí)底盤平臺(tái)與電池包,通過(guò)獨(dú)立全鋁底盤將電池包安全技術(shù)和熱管理系統(tǒng)技術(shù)相結(jié)合,安全性與低能耗是其另兩個(gè)亮點(diǎn)。經(jīng)檢測(cè),其百公里耗電為15度,比特斯拉低3度,且在涉水時(shí)電池依然能正常工作,撞擊時(shí)也不會(huì)燃燒。
車企研發(fā)快充系統(tǒng)
大眾集團(tuán)正在研究快速充電系統(tǒng)e-smartConnect,該系統(tǒng)通過(guò)機(jī)器人輔助和自動(dòng)泊車技術(shù)實(shí)現(xiàn)自動(dòng)充電操作。當(dāng)前充電電纜的材質(zhì)和直徑無(wú)法滿足其快速充電的要求,充電站的充電能力也有待提升(80kW至150kW或更高)。e-smartConnect快速充電系統(tǒng)采用全新電纜布線方式,結(jié)合擁有七個(gè)傳動(dòng)軸和集成扭矩感應(yīng)器的KUKa LBR iiwa輕量化機(jī)器人,充分保證了自動(dòng)快充的精確性和連接的穩(wěn)定性。
同時(shí)結(jié)合了準(zhǔn)確度極高的自動(dòng)泊車技術(shù),當(dāng)車輛靠近充電位時(shí),車載系統(tǒng)將向充電位傳輸數(shù)據(jù)信息,隨后自動(dòng)泊車系統(tǒng)開(kāi)啟,輔助車輛停入車位。機(jī)器人機(jī)械臂上的攝像頭將精確計(jì)算插口位置,并將充電頭插入車輛充電口。完成上述動(dòng)作后,傳送系統(tǒng)將機(jī)器人輸送至下一個(gè)充電位。
特斯拉早在13年便提出要將充電時(shí)間縮短為5-10分鐘。2012年特斯拉起就開(kāi)始覆蓋全美和加拿大部分地區(qū)的超級(jí)充電站,使電能輸出升級(jí)到120Kwh,令特斯拉電動(dòng)車充電20分鐘獲得近200公里的續(xù)航里程。有分析師表示,120Kwh的高壓充電樁能以比公共充電樁快16倍的速度,在30分鐘內(nèi)讓車擁有320公里的續(xù)航里程。
當(dāng)用特斯拉的超級(jí)充電樁充電時(shí),充電槍里的感應(yīng)器會(huì)隨時(shí)檢測(cè)車內(nèi)電池的溫度變化,如果電池溫度過(guò)高,充電槍就立即發(fā)出信號(hào),減低充電強(qiáng)度,使電池溫度降低;同時(shí),電池板內(nèi)的冷卻系統(tǒng),也同步做出相應(yīng)的反應(yīng),使冷卻力度同步加強(qiáng)。正是得益于這樣的技術(shù),特斯拉才有底氣提出未來(lái)會(huì)把充電時(shí)間減少到5-10分鐘(特斯拉Model S的續(xù)航超過(guò)400公里)。
日本JFE-E公司曾提出過(guò)一項(xiàng)新技術(shù),該技術(shù)可以在3分鐘內(nèi)充滿50%,5分鐘充滿70%。JFE開(kāi)發(fā)的新充電方式,主要集中于前5分鐘,就是在前5分鐘盡可能的充最多的電。
上圖中,藍(lán)線是以前的充電技術(shù)的充電過(guò)程:0—30分鐘的充電近似于一個(gè)線性過(guò)程,就是充電率與時(shí)間是成比例的關(guān)系;但是紅線,是JFE開(kāi)發(fā)的新充電方式,很明顯地能看出,這種方式的充電,主要集中于前5分鐘,就是在前5分鐘盡可能的充最多的電。從某種意義上,這才是“快速充電”的真正體現(xiàn)。
如果未來(lái)每輛電動(dòng)汽車都能實(shí)現(xiàn)快速充電,那么人們?cè)谶x購(gòu)的時(shí)候會(huì)減小不少的憂慮,因?yàn)檫@符合我們平常的用車加油習(xí)慣,只需要等待很短的時(shí)間車子就可以繼續(xù)上路,這會(huì)讓人們感覺(jué)方便很多。




