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快充需求日益提升 大..

快充需求日益提升 大功率或成趋势
2019-02-20

目前,电动车续航里程普遍较短,用户充电频率非常频繁。因此,充电时间的长短对用户的消费体验同样至关重要。随着新能源产业的不断推进,提高电池比容量和功率的市场需求日益迫切,能否有效解决用户的使用焦虑,关系着新能源汽车能否走出小众市场,赢得更加广泛的消费市场认可。

在此背景下,快充技术开始进入到大家视野,政策对快充技术扶持同样不遗余力,例如2017年1月1日正式实施新的财政补贴方案中,新增的快充类新能源客车每千瓦时补贴额度为3000元,较非快充类高出67%。

在政策和用户导向下,电池企业也积极推进快充技术的开发。当下主流快充动力电池技术有三种:第一类钛酸锂动力电池,正极采用三元材料,负极采用钛酸锂,快充倍率获得市场肯定。以珠海银隆钛酸锂电池为例,6-15分钟即可充满电,只不过成本高和低能量密度缺陷同样明显。

第二类多元复合材料快充电池,正极采用三元材料和锰酸锂混合体系,负极则采用多孔复合碳,由于多孔复合碳的比表面积比传统石墨的要高出20倍,从而进一步提升快充的性能。不过,同样也存在循环寿命短和安全性问题。

第三类磷酸铁锂快充电池,在成熟体系内进行优化和潜力挖掘,正负极采用小粒径、大比表面积材料,以满足锂离子快速嵌入和脱出,降低电解液黏度以提高锂离子迁移速率;材料成本相对较低,再结合成熟的技术及稳定的产品性能,磷酸铁锂快充电池发展潜力巨大。

2017年前三批《新能源汽车推广应用推荐车型目录》中,累计有近40款客车快充倍率均在5C以上,目前快充动力电池主要应用于新能源客车,尤其是公交系统的成功应用,获得市场验证,并已经形成规模效应。

尽管,高倍率快充技术应用于乘用车和专用车市场的占比限制还很小,但延伸的趋势非常明显,未来潜力和提升空间巨大。

不过快充技术发展也面临着重重阻碍,首先是功率越高对电池质量的要求也越高,快充大电流下电池的反应条件苛刻剧烈,偏离平衡态较远,对于电池的寿命有较大的损失,安全系数会明显下降。

针对以上技术难题,沃特玛电芯研究所所长许辉指出,沃特玛在快充技术领域已经深耕多年,目前已经可以实现6C的快充倍率,在快充技术上处于行业前列,伴随充放电倍率提升,磷酸铁锂快充电池同样面临大量放热产生的高温安全问题。

对此,沃特玛采用圆柱结构对电芯结构优化,减少电芯内部阻抗来降低温升,并在常规安全装置外设有通气管装置和拉断开启装置,实现6C充电倍率下循环1600周后仍然保持80%以上的剩余容量。

放眼未来,快充技术的提升对整车电气安全、电池安全、充电安全、电网安全带来重大技术挑战,这既需要制定科学合理的充电技术标准,也需要我国快充技术的深入研发。中国电动汽车百人会执行副理事长欧阳明高指出,2020年电动车与燃油车全方位的竞争,快充功率能否达标显得至关重要。



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