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【分析】大功率快充是未來發展的必然趨勢嗎?

文章來源:公共交通資訊 更新時間:2018-07-17


在動力電池向350wh/kg目標沖刺階段,開始有人提出了更高的動力電池快充目標,由原來1個小時快充目標值,一步一步提升到30分、20分鐘、15分鐘,到目前已經有人提出要5分鐘充滿80%的目標。還有專家已經提出了大功率快充是未來電動汽車發展的必然趨勢的論點。筆者對此提出質疑,理由如下:

一、快充慨念的由來

在中國,純電動汽車發源于城市公交車,在當初,大家還在癡迷發展混合動力公交車的時候,重慶恒通客車廠聯手微宏電池,采用了鈦酸鋰電池開發純電動公交車,基本特點是,鈦酸鋰充電倍率較高(3C以上),于是重慶公交公司有了所謂快充電池的公交車。用專業術語解釋,充電倍率如果是3C,12米純電動公交車,用15分鐘可以完全充滿電。這對城市公交而言,已經是非常理想了。

而實際情況是,重慶恒通客車廠開發快充公交車,配的鈦酸鋰電池,而每充一次電,可以維持一趟往返運營里程(30公里左右),就要到充電站去補電,實際產品是用雙槍同時給一輛公交車充電。

這里給外行人一個慨念,鈦酸鋰電池比能量不高,而成本高。發展純電動,主要要求動力比能量要求高,而鈦酸鋰電池不符合這個要求。于是,接下來的鈦酸鋰電池公交車,在2013年到2015年這一輪新能源汽車補貼新政策中被排除在外了。

什么是鈦酸鋰電池呢?在動力電池負極材料不變的前提下,把碳負極換成鈦酸鋰材料,其結果是,比能量下降,充電倍率提高,安全性好多了。但是降低比能量,不是動了電池的技術發展方向和技術進步趨勢。于是鈦酸鋰快充技術慢慢淡出實際產品推廣,從而就有了復合鋰快充概念,開始替代了鈦酸鋰快充。

二、什么是快充,快充技術如何體現?

目前燃油車到加油站,在現有技術的支撐下,以乘用車為例,5分鐘基本可以完成。開始純電動乘用車(出租車)一次充電得3個小時以上,對比燃油車加油“5”分鐘,3個小時充電技術,沒有辦法說服出租車司機用純電動乘用車。實際上,乘用車用220交流電充電,得7-8個小時,于是純電動乘用車生產廠,有專門推出針對自己生產的乘用車快充技術,即30分充滿80%的充電技術。

為什么是80%,而不是100%?目前動力電池要較長時間來給電池充滿電。主要是有20%的電池容量空間,接受充電的能力是十分有限的,必須是小小娟流充電模式。換一句話,外部充電功率再大,也沒有用,這是快充技術的瓶頸所在。

三、電網公司一直對電動汽車充電模式是不贊同的

電網公司一直積極倡導,電動汽車最好的電模式。國家電網、南方電網是電模式的倡導者,也是積極參與者。在青島建設過電動公交車的充電站、在河南新鄉建設過出租車充電站。目前北汽新能源和長安汽車,對電模式也予以積極的響應。但都基于特定車型、特定運營商而言,沒有普遍意義。

電動汽車工程決定電動汽車充電模式是普遍模式或者說是主流模式。但是充電效率過低,也是人們普遍質疑的問題。如何解決?

對電動汽車而言,比如說,對10米以上純電動公交車,用雙直流充,也是比較實用的辦法;

4米、5米以下城市貨運車,采取雙充電即配交流充電口和直流充電口,也是符合市場要求的;

針對純電動出租車,配專門的充電站,也是在實踐中摸索出來的;

私家乘用車,在家里可用交流充電;在公共充電站,可用直流快充方式補電,也沒有什么不可以。

四、大功率快充僅僅是一種充電方式

新能源汽車的加速發展,大功率快充,可以大大降低電動汽車的充電時間,這是對公共充電站而言。

電動汽車快充是指電池從0%充電到80%的時間小于30分鐘的充電技術。不能再快了,30分鐘的充電,即是2C充電倍率。如要提高到10分鐘,即是6C充電倍率,其配套槍和電纜的幾何尺寸已經承受不了,人也扛不動;

我國在純公交大巴車應用是350kw充電樁,在純電動乘用車上使用120kw充電樁,已經很具有科學性和經濟性;

大功率快充,必然導致電池發熱、安全隔離、充電站建設、電網供電等基礎設施配套等眾多的問題。

五、盲目推崇大功率快充技術,是不科學的

有專家提出如果將充電時間縮短至3-5分鐘左右,那么電動汽車就具備了與傳統燃油車相互競爭的能力。筆者認為,這是一種誤導,盲目推崇大功率快充技術,是不科學的。理由如下:

汽車充電方式是多樣化的。燃油車加油必須到公共的節油站去加油。而電動汽車充電是可以分散的,空間可換,沒有必要一定要提倡必須到公共充電站來充電;

大功率充電必須要求有現有電網支持,對于電網的安全性提出更加嚴格的要求;

大功率直流快速充電(電壓高于1000V,電流高于350A),整車電壓平臺,將會要求提高到1000V以上,必然要求提高整車高壓防護等級;

大功率直流快速充電(電壓高于1000V,電流高于350A),必然要求,提高動力電池和整車的熱管理技術難度,提高其成本。

一句話,不同功能和不用途的車輛,采取相應的充電方式將是基本趨勢。

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