Nadchodzi stos ładowania prądem stałym dużej mocy

W dniu 13 września Ministerstwo Przemysłu i Technologii Informacyjnych ogłosiło, że norma GB/T 20234.1-2023 „Urządzenia łączące do przewodzącego ładowania pojazdów elektrycznych, część 1: Ogólne zastosowanie” została niedawno zaproponowana przez Ministerstwo Przemysłu i Technologii Informacyjnych i podlega jurysdykcji Krajowy Komitet Techniczny ds. Normalizacji Motoryzacji.Wymagania” i GB/T 20234.3-2023 „Urządzenia łączące do przewodzącego ładowania pojazdów elektrycznych, część 3: Interfejs ładowania DC” zostały oficjalnie opublikowane dwie zalecane normy krajowe.

Podążając za rozwiązaniami technicznymi interfejsu ładowania DC obowiązującymi w moim kraju i zapewniając uniwersalną kompatybilność nowych i starych interfejsów ładowania, nowy standard zwiększa maksymalny prąd ładowania z 250 amperów do 800 amperów, a moc ładowania do800 kWi dodaje aktywne chłodzenie, monitorowanie temperatury i inne powiązane funkcje.Wymagania techniczne, optymalizacja i doskonalenie metod badań właściwości mechanicznych, urządzeń blokujących, żywotności itp.

Ministerstwo Przemysłu i Informatyki zwróciło uwagę, że standardy ładowania są podstawą zapewnienia połączenia pojazdów elektrycznych z urządzeniami do ładowania oraz bezpiecznego i niezawodnego ładowania.W ostatnich latach, wraz ze wzrostem zasięgu pojazdów elektrycznych i szybkości ładowania akumulatorów energetycznych, konsumenci mają coraz większe zapotrzebowanie na pojazdy umożliwiające szybkie uzupełnienie energii elektrycznej.Wciąż pojawiają się nowe technologie, nowe formaty biznesowe i nowe wymagania reprezentowane przez „ładowanie prądem stałym o dużej mocy”. W branży panuje ogólny konsensus co do przyspieszenia przeglądu i udoskonalenia oryginalnych standardów związanych z interfejsami ładowania.

Stos ładowania DC o dużej mocy

W związku z rozwojem technologii ładowania pojazdów elektrycznych i zapotrzebowaniem na szybkie ładowanie, Ministerstwo Przemysłu i Technologii Informacyjnych zorganizowało Krajowy Komitet Techniczny ds. Normalizacji Motoryzacji w celu zakończenia rewizji dwóch zalecanych norm krajowych, osiągając nową aktualizację oryginalnej wersji z 2015 r. krajowy schemat normalizacji (powszechnie znany jako standard „2015 +”), który sprzyja dalszej poprawie adaptacji środowiskowej, bezpieczeństwu i niezawodności urządzeń do podłączenia ładowania przewodzącego, a jednocześnie odpowiada rzeczywistym potrzebom małych i średnich mocy prądu stałego i ładowanie o dużej mocy.

W kolejnym kroku Ministerstwo Przemysłu i Technologii Informacyjnych zorganizuje odpowiednie jednostki w celu przeprowadzenia dogłębnej promocji, promocji i wdrożenia dwóch norm krajowych, promowania promocji i stosowania ładowania prądem stałym dużej mocy oraz innych technologii, a także stworzenia wysokiej jakości środowisko rozwojowe dla przemysłu pojazdów wykorzystujących nowe źródła energii i branży urządzeń do ładowania.Dobre środowisko.Powolne ładowanie zawsze było głównym problemem w branży pojazdów elektrycznych.

Według raportu Soochow Securities średnia teoretyczna szybkość ładowania najlepiej sprzedających się modeli obsługujących szybkie ładowanie w roku 2021 wyniesie około 1°C (C oznacza szybkość ładowania systemu akumulatorów. Mówiąc laikiem, ładowanie 1°C może w pełni naładować system akumulatorów w 60 minut), co oznacza, że ​​ładowanie do osiągnięcia SOC 30%-80% zajmuje około 30 minut, a żywotność baterii wynosi około 219 km (norma NEDC).

W praktyce większość pojazdów czysto elektrycznych wymaga 40-50 minut ładowania, aby osiągnąć SOC 30%-80% i może przejechać około 150-200 km.Jeśli uwzględnimy czas wjazdu i wyjazdu ze stacji ładowania (około 10 minut), pojazd całkowicie elektryczny, którego ładowanie zajmuje około 1 godziny, może jechać autostradą jedynie przez około 1 godzinę.

Promocja i zastosowanie technologii takich jak ładowanie prądem stałym dużej mocy będzie wymagało w przyszłości dalszej modernizacji sieci ładowania.Ministerstwo Nauki i Technologii informowało już wcześniej, że mój kraj zbudował obecnie sieć stacji ładowania z największą liczbą urządzeń do ładowania i największym obszarem zasięgu.Większość nowych publicznych stacji ładowania to głównie urządzenia do szybkiego ładowania prądem stałym o mocy 120 kW lub większej.Stosy wolnego ładowania AC o mocy 7 kWstały się standardem w sektorze prywatnym.Zastosowanie szybkiego ładowania prądem stałym zostało w zasadzie spopularyzowane w pojazdach specjalnych.Publiczne stacje ładowania są wyposażone w platformę chmurową umożliwiającą monitorowanie w czasie rzeczywistym.możliwości, wyszukiwanie stosów aplikacji i płatności online są szeroko stosowane, a nowe technologie, takie jak ładowanie dużą mocą, ładowanie prądem stałym o małej mocy, automatyczne połączenie ładowania i uporządkowane ładowanie są stopniowo wprowadzane na rynek.

W przyszłości Ministerstwo Nauki i Technologii skoncentruje się na kluczowych technologiach i sprzęcie umożliwiających efektywne wspólne ładowanie i zamianę, takich jak kluczowe technologie łączenia chmur stosów pojazdów, metody planowania stacji ładowania i technologie zarządzania uporządkowanym ładowaniem, kluczowe technologie dla dużych mocy ładowanie bezprzewodowe oraz kluczowe technologie umożliwiające szybką wymianę akumulatorów zasilających.Wzmocnienie badań naukowych i technologicznych.

Z drugiej strony,ładowanie DC o dużej mocynakłada wyższe wymagania na wydajność akumulatorów zasilających, kluczowych elementów pojazdów elektrycznych.

Z analizy Soochow Securities wynika, że ​​przede wszystkim zwiększanie szybkości ładowania akumulatora jest sprzeczne z zasadą zwiększania gęstości energii, ponieważ wysoka prędkość wymaga mniejszych cząstek materiału elektrody dodatniej i ujemnej akumulatora, a duża gęstość energii wymaga większe cząstki materiałów elektrod dodatnich i ujemnych.

Po drugie, ładowanie z dużą szybkością w stanie dużej mocy spowoduje poważniejsze reakcje uboczne związane z osadzaniem się litu i skutki wytwarzania ciepła w akumulatorze, co spowoduje zmniejszenie bezpieczeństwa akumulatora.

Wśród nich głównym czynnikiem ograniczającym szybkie ładowanie jest materiał elektrody ujemnej akumulatora.Dzieje się tak, ponieważ grafit elektrody ujemnej jest wykonany z arkuszy grafenu, a jony litu dostają się do arkusza przez krawędzie.Dlatego podczas procesu szybkiego ładowania elektroda ujemna szybko osiąga granicę swojej zdolności do pochłaniania jonów, a jony litu zaczynają tworzyć stały metaliczny lit na wierzchu cząstek grafitu, czyli powstaje reakcja uboczna wytrącania litu.Opady litu zmniejszą efektywną powierzchnię elektrody ujemnej dla osadzania jonów litu.Z jednej strony zmniejsza pojemność akumulatora, zwiększa rezystancję wewnętrzną i skraca żywotność.Z drugiej strony kryształy interfejsu rosną i przebijają separator, wpływając na bezpieczeństwo.

Profesor Wu Ningning i inni z Shanghai Handwe Industry Co., Ltd. również napisali wcześniej, że w celu poprawy możliwości szybkiego ładowania akumulatorów energetycznych konieczne jest zwiększenie prędkości migracji jonów litu w materiale katody akumulatora i przyspieszenie osadzanie jonów litu w materiale anody.Popraw przewodność jonową elektrolitu, wybierz separator szybkiego ładowania, popraw przewodność jonową i elektronową elektrody oraz wybierz odpowiednią strategię ładowania.

Jednak konsumenci mogą się spodziewać tego, że od zeszłego roku krajowi producenci akumulatorów zaczęli opracowywać i wdrażać akumulatory szybko ładujące.W sierpniu tego roku wiodący CATL wypuścił na rynek akumulator doładowujący 4C Shenxing oparty na dodatnim systemie fosforanu litowo-żelazowego (4C oznacza, że ​​akumulator można w pełni naładować w ciągu kwadransa), który może osiągnąć „10 minut ładowania i zakres 400 kw" Superszybka prędkość ładowania.W normalnej temperaturze akumulator można naładować do 80% SOC w 10 minut.Jednocześnie CATL wykorzystuje na platformie systemowej technologię kontroli temperatury ogniw, która może szybko nagrzać się do optymalnego zakresu temperatur roboczych w środowiskach niskotemperaturowych.Nawet w środowisku o niskiej temperaturze -10°C można go naładować do 80% w 30 minut, a nawet przy deficytach niskich temperatur Przyspieszenie do zera stu prędkości nie zanika w stanie elektrycznym.

Według CATL, doładowane akumulatory Shenxing wejdą do masowej produkcji jeszcze w tym roku i jako pierwsze zostaną zastosowane w modelach Avita.

 

Szybko ładująca się bateria 4C Kirin firmy CATL oparta na trójskładnikowej katodzie litowej również wprowadziła na rynek w tym roku idealny model całkowicie elektryczny, a niedawno wprowadziła na rynek wyjątkowo kryptonowy, luksusowy supersamochód myśliwski 001FR.

Oprócz Ningde Times i innych krajowych producentów akumulatorów, firma China New Aviation wytyczyła dwie trasy – kwadratową i dużą cylindryczną – w zakresie szybkiego ładowania wysokim napięciem 800 V.Baterie kwadratowe obsługują szybkie ładowanie 4C, a duże baterie cylindryczne obsługują szybkie ładowanie 6C.Jeśli chodzi o akumulatory pryzmatyczne, firma China Innovation Aviation dostarcza Xpeng G9 nową generację szybko ładujących się akumulatorów litowo-żelazowych i trójskładnikowych akumulatorów średnioniklowych wysokiego napięcia, opracowanych w oparciu o platformę wysokiego napięcia 800 V, która może osiągnąć SOC od 10% do 80% w 20 minut.

Honeycomb Energy wypuściło na rynek baterię Dragon Scale w 2022 roku. Bateria jest kompatybilna z pełnymi rozwiązaniami systemu chemicznego, takimi jak żelazo-lit, trójskładnikowy i niezawierający kobaltu.Obejmuje systemy szybkiego ładowania 1,6C-6C i może być instalowany w modelach serii A00-D.Oczekuje się, że model trafi do masowej produkcji w czwartym kwartale 2023 roku.

Yiwei Lithium Energy wypuści w 2023 roku duży cylindryczny system akumulatorów π. Technologia chłodzenia akumulatorów „π” może rozwiązać problem szybkiego ładowania i nagrzewania akumulatorów.Oczekuje się, że duże cylindryczne akumulatory serii 46 zostaną wyprodukowane masowo i dostarczone w trzecim kwartale 2023 r.

W sierpniu tego roku firma Sunwanda poinformowała również inwestorów, że wprowadzane obecnie przez firmę na rynek pojazdów elektrycznych akumulatory typu „flashcharge” można dostosować do systemów wysokiego napięcia 800 V i normalnego napięcia 400 V.Produkty z superszybkim ładowaniem akumulatorów 4C osiągnęły masową produkcję w pierwszym kwartale.Rozwój akumulatorów 4C-6C z „ładowaniem flash” postępuje płynnie, a cały scenariusz pozwala osiągnąć żywotność baterii 400 kW w 10 minut.


Czas publikacji: 17 października 2023 r