Didelės galios nuolatinės srovės įkrovimo krūva artėja

Rugsėjo 13 d. Pramonės ir informacinių technologijų ministerija paskelbė, kad neseniai Pramonės ir informacinių technologijų ministerijos pasiūlytas ir Nacionalinio automobilių standartizacijos techninio komiteto jurisdikcijai priklausantis GB/T 20234.1-2023 „Elektromobilių laidinio įkrovimo jungiamieji įtaisai. 1 dalis: bendrosios paskirties“ standartas ir oficialiai išleisti du rekomenduojami nacionaliniai standartai GB/T 20234.3-2023 „Elektromobilių laidinio įkrovimo jungiamieji įtaisai. 3 dalis: nuolatinės srovės įkrovimo sąsaja“.

Laikantis dabartinių mano šalies nuolatinės srovės įkrovimo sąsajų techninių sprendimų ir užtikrinant visuotinį naujų ir senų įkrovimo sąsajų suderinamumą, naujasis standartas padidina maksimalią įkrovimo srovę nuo 250 amperų iki 800 amperų, ​​o įkrovimo galią – iki800 kW, ir prideda aktyvų aušinimą, temperatūros stebėjimą ir kitas susijusias funkcijas. Techniniai reikalavimai, mechaninių savybių, fiksavimo įtaisų, eksploatavimo trukmės ir kt. bandymų metodų optimizavimas ir tobulinimas.

Pramonės ir informacinių technologijų ministerija atkreipė dėmesį, kad įkrovimo standartai yra pagrindas, užtikrinantis elektromobilių ir įkrovimo įrenginių sujungimą, taip pat saugų ir patikimą įkrovimą. Pastaraisiais metais, didėjant elektromobilių nuvažiuojamam atstumui ir didėjant akumuliatorių įkrovimo greičiui, vartotojai vis labiau nori, kad transporto priemonės greitai papildytų elektros energiją. Atsirandant naujoms technologijoms, naujiems verslo formatams ir naujiems „didelės galios nuolatinės srovės įkrovimo“ poreikiams, pramonėje tapo bendru sutarimu paspartinti pradinių su įkrovimo sąsajomis susijusių standartų peržiūrą ir tobulinimą.

Didelės galios nuolatinės srovės įkrovimo krūva

Atsižvelgdama į elektromobilių įkrovimo technologijos plėtrą ir greito įkrovimo poreikį, Pramonės ir informacinių technologijų ministerija suorganizavo Nacionalinį automobilių standartizacijos techninį komitetą, kad šis užbaigtų dviejų rekomenduojamų nacionalinių standartų peržiūrą ir atnaujintų pradinę 2015 m. nacionalinio standarto schemos versiją (paprastai vadinamą „2015+“ standartu), kuri padėtų toliau gerinti laidžiųjų įkrovimo įrenginių aplinkosauginį pritaikomumą, saugą ir patikimumą, tuo pačiu patenkinant realius mažos ir didelės galios nuolatinės srovės įkrovimo poreikius.

Kitame etape Pramonės ir informacinių technologijų ministerija organizuos atitinkamus padalinius, kurie atliks išsamų dviejų nacionalinių standartų viešinimą, propagavimą ir įgyvendinimą, skatins didelės galios nuolatinės srovės įkrovimo ir kitų technologijų propagavimą ir taikymą bei sukurs aukštos kokybės plėtros aplinką naujos energijos transporto priemonių pramonei ir įkrovimo įrenginių pramonei. Gera aplinka. Lėtas įkrovimas visada buvo pagrindinė elektromobilių pramonės problema.

Remiantis „Soochow Securities“ ataskaita, vidutinis teorinis populiariausių modelių, palaikančių greitąjį įkrovimą, įkrovimo greitis 2021 m. yra apie 1 C (C reiškia akumuliatoriaus sistemos įkrovimo greitį. Paprastai tariant, 1 C įkrovimas gali visiškai įkrauti akumuliatoriaus sistemą per 60 minučių), tai yra, norint pasiekti 30–80 % SOC, įkrovimas trunka apie 30 minučių, o akumuliatoriaus veikimo laikas yra apie 219 km (NEDC standartas).

Praktiškai daugumai grynai elektrinių transporto priemonių reikia 40–50 minučių įkrovimo, kad būtų pasiektas 30–80 % SOC, ir jos gali nuvažiuoti apie 150–200 km. Įskaičiavus laiką, reikalingą įvažiuoti į įkrovimo stotelę ir išvažiuoti iš jos (apie 10 minučių), grynai elektrinė transporto priemonė, kurios įkrovimas trunka apie 1 valandą, greitkeliu gali važiuoti tik apie 1 valandą.

Tokių technologijų kaip didelės galios nuolatinės srovės įkrovimas skatinimas ir taikymas ateityje pareikalaus tolesnio įkrovimo tinklo atnaujinimo. Mokslo ir technologijų ministerija anksčiau pranešė, kad mano šalis dabar sukūrė įkrovimo stotelių tinklą su didžiausiu įkrovimo įrangos skaičiumi ir didžiausia aprėpties zona. Dauguma naujų viešųjų įkrovimo stotelių yra daugiausia nuolatinės srovės greitojo įkrovimo įranga, kurios galia yra 120 kW ar didesnė.7 kW kintamosios srovės lėto įkrovimo poliaitapo standartu privačiame sektoriuje. Nuolatinės srovės greitojo įkrovimo taikymas iš esmės išpopuliarėjo specialiųjų transporto priemonių srityje. Viešosios įkrovimo stotelės turi debesijos platformos tinklą, skirtą stebėjimui realiuoju laiku. Plačiai naudojamos programėlės įkrovimo krūvių paieškos ir internetinių mokėjimų galimybės, o naujos technologijos, tokios kaip didelės galios įkrovimas, mažos galios nuolatinės srovės įkrovimas, automatinis įkrovimo prijungimas ir tvarkingas įkrovimas, pamažu industrializuojamos.

Ateityje Mokslo ir technologijų ministerija daugiausia dėmesio skirs pagrindinėms technologijoms ir įrangai, skirtai efektyviam bendradarbiavimui ir keitimuisi, pavyzdžiui, pagrindinėms transporto priemonių įkrovimo debesų kompiuterijos technologijoms, įkrovimo įrenginių planavimo metodams ir tvarkingo įkrovimo valdymo technologijoms, pagrindinėms didelės galios belaidžio įkrovimo technologijoms ir pagrindinėms greito akumuliatorių pakeitimo technologijoms. Stiprins mokslinius ir technologinius tyrimus.

Kita vertus,didelės galios nuolatinės srovės įkrovimaskelia didesnius reikalavimus akumuliatorių, pagrindinių elektromobilių komponentų, našumui.

Remiantis „Soochow Securities“ analize, visų pirma, akumuliatoriaus įkrovimo greičio didinimas prieštarauja energijos tankio didinimo principui, nes dideliam greičiui reikia mažesnių akumuliatoriaus teigiamų ir neigiamų elektrodų medžiagų dalelių, o dideliam energijos tankiui reikia didesnių teigiamų ir neigiamų elektrodų medžiagų dalelių.

Antra, didelės spartos įkrovimas esant didelės galios būsenai sukels rimtesnes ličio nusėdimo šalutines reakcijas ir šilumos susidarymo efektus akumuliatoriuje, todėl sumažės akumuliatoriaus saugumas.

Tarp jų, akumuliatoriaus neigiamo elektrodo medžiaga yra pagrindinis greito įkrovimo ribojantis veiksnys. Taip yra todėl, kad neigiamo elektrodo grafitas yra pagamintas iš grafeno lakštų, o ličio jonai patenka į lakštą per kraštus. Todėl greito įkrovimo metu neigiamas elektrodas greitai pasiekia savo gebėjimo sugerti jonus ribą, ir ličio jonai pradeda formuoti kietą metalinį litį ant grafito dalelių viršaus, t. y. vyksta ličio nusodinimo šalutinė reakcija. Ličio nusodinimas sumažins neigiamo elektrodo efektyvų plotą ličio jonams įterpti. Viena vertus, tai sumažina akumuliatoriaus talpą, padidina vidinę varžą ir sutrumpina tarnavimo laiką. Kita vertus, tarpiniai kristalai auga ir praduria separatorių, o tai daro įtaką saugumui.

Profesorius Wu Ningningas ir kiti iš „Shanghai Handwe Industry Co., Ltd.“ anksčiau taip pat rašė, kad norint pagerinti greito akumuliatorių įkrovimo galimybes, būtina padidinti ličio jonų migracijos greitį akumuliatoriaus katodo medžiagoje ir pagreitinti ličio jonų įsitvirtinimą anodo medžiagoje. Reikia pagerinti elektrolito joninį laidumą, pasirinkti greito įkrovimo separatorių, pagerinti elektrodo joninį ir elektroninį laidumą bei pasirinkti tinkamą įkrovimo strategiją.

Tačiau vartotojai gali tikėtis, kad nuo praėjusių metų vietinės akumuliatorių kompanijos pradėjo kurti ir diegti greitai įkraunamas baterijas. Šių metų rugpjūtį pirmaujanti CATL kompanija išleido 4C Shenxing įkraunamą bateriją, pagrįstą teigiamo ličio geležies fosfato sistema (4C reiškia, kad bateriją galima visiškai įkrauti per ketvirtį valandos), kuri gali pasiekti itin greitą įkrovimo greitį „10 minučių įkrovimas ir 400 kW galia“. Esant normaliai temperatūrai, bateriją galima įkrauti iki 80 % SOC per 10 minučių. Tuo pačiu metu CATL sistemos platformoje naudoja elementų temperatūros valdymo technologiją, kuri gali greitai įkaitinti iki optimalaus darbinės temperatūros diapazono žemoje temperatūroje. Net ir esant -10 °C temperatūrai, ją galima įkrauti iki 80 % per 30 minučių, o net ir esant žemai temperatūrai, nulinio šimto šimto greičio pagreitis elektrinėje būsenoje nesumažėja.

Pasak CATL, „Shenxing“ įkraunami akumuliatoriai bus pradėti masiškai gaminti šiais metais ir bus pirmieji, naudojami „Avita“ modeliuose.

 

CATL 4C „Kirin“ greito įkrovimo akumuliatorius, pagrįstas trijų komponentų ličio katodo medžiaga, šiais metais taip pat pristatė idealų grynai elektrinį modelį, o neseniai pristatė itin kriptoninį prabangų medžioklės superautomobilį 001FR.

Be „Ningde Times“, be kitų vietinių akumuliatorių kompanijų, „China New Aviation“ nubrėžė du kelius – kvadratinį ir didelį cilindrinį – 800 V aukštos įtampos greitojo įkrovimo srityje. Kvadratinės baterijos palaiko 4C greitąjį įkrovimą, o didelės cilindrinės – 6C greitąjį įkrovimą. Kalbant apie prizminius akumuliatorių sprendimus, „China Innovation Aviation“ tiekia „Xpeng G9“ naujos kartos greito įkrovimo ličio geležies baterijas ir vidutinės nikelio aukštos įtampos trinares baterijas, sukurtas remiantis 800 V aukštos įtampos platforma, kurios per 20 minučių gali pasiekti nuo 10 % iki 80 % įkrovos lygį.

„Honeycomb Energy“ 2022 m. išleido „Dragon Scale“ bateriją. Ši baterija suderinama su pilnais cheminių sistemų sprendimais, tokiais kaip geležies-ličio, trijų komponentų ir be kobalto. Ji apima 1,6C-6C greito įkrovimo sistemas ir gali būti montuojama A00-D klasės serijos modeliuose. Tikimasi, kad modelis bus pradėtas masinei gamybai 2023 m. ketvirtąjį ketvirtį.

„Yiwei Lithium Energy“ 2023 m. išleis didelę cilindrinę baterijų π sistemą. Baterijos „π“ aušinimo technologija gali išspręsti greito baterijų įkrovimo ir šildymo problemą. Tikimasi, kad jos 46 serijos didelės cilindrinės baterijos bus pradėtos masiškai gaminti ir pristatytos 2023 m. trečiąjį ketvirtį.

Šių metų rugpjūtį „Sunwanda“ bendrovė investuotojams taip pat pranešė, kad šiuo metu bendrovės siūloma „flash charge“ baterija elektromobilių rinkai gali būti pritaikyta 800 V aukštos įtampos ir 400 V įprastos įtampos sistemoms. Pirmąjį ketvirtį masinė itin greito įkrovimo 4C baterijų gamyba buvo pradėta. 4C–6C „flash charging“ baterijų kūrimas vyksta sklandžiai, o visa ši sistema leidžia pasiekti 400 kW baterijos veikimo laiką per 10 minučių.


Įrašo laikas: 2023 m. spalio 17 d.