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路咖评:电动车10分钟充满电 温控充电法又玩出新花样?

2019年11月26日 17:56:01
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来源:路咖汽车

可以看到,目前在国内的新能源市场,越来越多的纯电动车产品被推放到市场中去,但长期以来,续航里程一直都是困扰车企和消费者使用的一个问题,即便是目前主流的电动汽车已经把续航提升至400公里,甚至达到500公里,但这仍无法解决在长途行驶中的各种问题。

针对充电的问题,其实一直都有车企在研究和应用,不过就在近日,美国宾夕法尼亚州立大学王朝阳教授带领团队在动力电池快速充电领域取得重大进展,该团队提出一种名为速热快充法的充电技术。据悉,该快充技术成功实现了高比能动力电池的10分钟极速充电,同时使电池拥有超过2500个循环的超长寿命。

温控充电法工作原理

有研究报告指出,当锂离子电池在低于50摄氏度的环境温度下进行快速充电时,电池活性会大大降低。所以,美国宾夕法尼亚州立大学研究发现,如果在充电过程中,用140℃的高温将锂离子电池持续加热10分钟后迅速冷却,则可以将电池快速的充满电量。

我们都知道,常规的锂电池工作温度范围在-20℃到60℃,如果低于0℃以后,锂电池的性能就会下降,其电量也会相应的降低,所以,在理想的工作温度在0℃到40℃,但是,如果电动车如果在北方的冬季使用时,就会在电量方面受到影响,而一般的车企都会在产品的本身增加一个温度控制器,也就是说,尽量的控制电池的温度,把电池的性能最大化的释放出来。

但通常情况下,快速加热并给电池降温会导致电池短路,所以,经过研究发现,使用薄镍箔层能够吸收多余的热量并使电荷均匀地分布于整个电池组中。也就是说,使用带有温度传感器的薄镍箔,将传感器连接到开关上,通过开关控制使电流流经金属箔,从而迅速加热电池,然后依靠车辆的冷却系统对电池进行快速冷却。

存在安全隐患

不过,对于电池本身来说,在电池快速加热以及快速降温的操作中,对于电池本身会存在一定的风险性,因此目前业内对此项措施并不是十分认可,短时期内该方案也不会进行批量生产,其原因就是锂电池的安全温度在60℃以下,所以,如果将电池的控制温度提升至140℃,很可能会对电池造成损伤,并大幅缩减电池寿命。

也就是说,在快速的加热和快速的冷却后,可以快速的将电池的电量补充至满电状态,但是对于这样的操作,其实没有得到广泛的认证,毕竟,电池的安全对于每一个用车的消费者来说都是至关重要。而近几年,对于电池起火、碰撞起火的电动汽车也屡见不鲜,虽不能完全把责任都转移到电池身上,但过热所导致的电池起火,仍存在一定的安全隐患。

快充技术怎么实现?

而在市面上的汽车产品中,我们都知道保时捷Taycan所采用的的是高电压的充电方法,但是它最大的弊端就是不能在任何的充电桩都可以实现快速充电,而作为普通的车型,要想保持一个恒温的电池温度则需要在电池的周围增加一个电池温度控制器,但它所提升的问度,要远远低于140℃。

在充电技术逐步成熟的当下,各大新能源车企也都在探索快充的可能性。例如特斯拉,今年上半年,特斯拉正式投放了V3超级充电桩,据悉,这套充电系统最高可在250kW的功率下执行充电工作。也就是说如果你驾驶一款特斯拉Model 3,那么只要你应用V3超级充电桩进行充电,就可以拥有充电5分钟行驶121公里的续航里程,相比目前半小时补充 270 公里的续航,充电效率要成倍提升。

不过特斯拉V3超级充电桩数量并不多,且目前也只针对单一的车型才能配套使用,所以,我们能够看到,其实对于充电桩的推广和使用中仍存在一些弊端,普及的难度较大。因为在目前中国新能源汽车所售车型中,绝大多数纯电动车型都无法使用超级快充技术,而除了充电桩和接口需达标外,对于普通的电动车来说,其还有对自己的三电系统、电压系统以及冷却系统,都做出相应的调整,匹配这样的快速充电,所以,不管是车企方面还是用户方面,都会将自己的产品和用车的成本大大提升,而在售价方面也会随之增加。

写在文末

相比传统的充电系统,宾夕法尼亚州立大学的温控充电法虽然有着快速充电的优势,但在实用性以及普及上仍有较大的风险,短时间内这款技术并不适合应用到产品中,对于相对较贫民的车型中,这种方法并不适用。

不过对于新能源汽车的发展上,这也算是一个比较重大的发现和突破,所以,这项研究会给整个行业带来一个更好的方向,为以后的新能源电动车能够快速充电,提升更大的可能性。

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