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翠花告诉我：动力电池快充的理由是什么?

时间:2018-06-21 13:31来源:新能源汽车 作者:董然
点击: 次

       在动力电池向350wh/kg目标冲刺阶段，开始有人提出了更高的动力电池“快充”目标，由原来1个小时快充目标值，一步一步提升到30分、20分钟、15分钟，到目前已经有人提出要5分钟充满80%的目标。还有专家已经提出了大功率快充是未来电动汽车发展的必然趋势的论点。笔者对此提出质疑，理由如下：
 
　　一、快充慨念的由来
 
　　在中国，纯电动汽车发源于城市公交车，在当初，大家还在痴迷发展混合动力公交车的时候，重庆恒通客车厂联手微宏电池，采用了钛酸锂电池开发纯电动公交车，基本特点是，钛酸锂充电倍率较高(3C以上)，于是重庆公交公司有了所谓“快充”电池的公交车。用专业术语解释，充电倍率如果是3C，12米纯电动公交车，用15分钟可以完全充满电。这对城市公交而言，已经是非常理想了。
 
　　而实际情况是，重庆恒通客车厂开发“快充”公交车，配的钛酸锂电池，而每充一次电，可以维持一趟往返运营里程(30公里左右)，就要到充电站去补电，实际产品是用双枪同时给一辆公交车充电。
 
　　这里给外行人一个慨念，钛酸锂电池比能量不高，而成本高。发展纯电动，主要要求动力比能量要求高，而钛酸锂电池不符合这个要求。于是，接下来的钛酸锂电池公交车，在2013年到2015年这一轮新能源汽车补贴新政策中被排除在外了。
 
　　什么是钛酸锂电池呢?在动力电池负极材料不变的前提下，把碳负极换成钛酸锂材料，其结果是，比能量下降，充电倍率提高，安全性好多了。但是降低“比能量”，不是动了电池的技术发展方向和技术进步趋势。于是钛酸锂快充技术慢慢淡出实际产品推广，从而就有了复合锂快充概念，开始替代了钛酸锂快充。
 
　　二、什么是快充，快充技术如何体现?
 
　　目前燃油车到加油站，在现有技术的支撑下，以乘用车为例，5分钟基本可以完成。开始纯电动乘用车(出租车)一次充电得3个小时以上，对比燃油车加油“5”分钟，3个小时充电技术，没有办法说服出租车司机用纯电动乘用车。实际上，乘用车用220交流电充电，得7-8个小时，于是纯电动乘用车生产厂，有专门推出针对自己生产的乘用车快充技术，即30分充满80%的充电技术。
 
　　为什么是80%，而不是100%呢?目前动力电池要较长时间来给电池充满电。主要是有20%的电池容量空间，接受充电的能力是十分有限的，必须是“小小娟流”充电模式。换一句话，外部充电功率再大，也没有用，这是”快充技术“的瓶颈所在。
 
　　三、电网公司一直对电动汽车充电模式是不赞同的
 
　　电网公司一直积极倡导，电动汽车最好的“换”电模式。 国家电网、南方电网是“换”电模式的倡导者，也是积极参与者。在青岛建设过电动公交车的充电站、在河南新乡建设过出租车充电站。目前北汽新能源和长安汽车，对“换”电模式也予以积极的响应。但都基于特定车型、特定运营商而言，没有普遍意义。
 
　　电动汽车工程决定电动汽车充电模式是普遍模式或者说是主流模式。但是充电效率过低，也是人们普遍质疑的问题。如何解决?
 
　　①对电动汽车而言，比如说，对10米以上纯电动公交车，用双“枪”直流充，也是比较实用的办法;
 
　　②对4米、5米以下城市货运车，采取双“口”充电即配交流充电口和直流充电口，也是符合市场要求的;
 
　　③针对纯电动出租车，配专门的充电站，也是在实践中摸索出来的;
 
　　④私家乘用车，在家里可用交流充电;在公共充电站，可用直流快充方式补电，也没有什么不可以。
 
　　四、大功率快充仅仅是一种充电方式
 
　　①新能源汽车的加速发展，大功率快充，可以大大降低电动汽车的充电时间，这是对公共充电站而言。
 
　　②电动汽车“快充”是指电池从0%充电到80%的时间小于30分钟的充电技术。不能再快了，30分钟的充电，即是2C充电倍率。如要提高到10分钟，即是6C充电倍率，其配套枪和电缆的几何尺寸已经承受不了，人也扛不动;
 
　　③我国在纯公交大巴车应用是350kw充电桩，在纯电动乘用车上使用120kw充电桩，已经很具有科学性和经济性;
 
　　④大功率快充，必然导致电池发热、安全隔离、充电站建设、电网供电等基础设施配套等众多的问题。
 
　　五、盲目推崇大功率快充技术，是不科学的
 
　　有专家提出“如果将充电时间缩短至3-5分钟左右，那么电动汽车就具备了与传统燃油车相互竞争的能力”。笔者认为，这是一种误导，盲目推崇大功率快充技术，是不科学的。理由如下：
 
　　①汽车充电方式是多样化的。燃油车加油必须到公共的节油站去加油。而电动汽车充电是可以分散的，空间可换，没有必要一定要提倡必须到公共充电站来充电;
 
　　②大功率充电必须要求有现有电网支持，对于电网的安全性提出更加严格的要求;
 
　　③大功率直流快速充电(电压高于1000V，电流高于350A)，整车电压平台，将会要求提高到1000V以上，必然要求提高整车高压防护等级;
 
　　④大功率直流快速充电(电压高于1000V，电流高于350A)，必然要求，提高动力电池和整车的热管理技术难度，提高其成本。
 
　　一句话，不同功能和不用途的车辆，采取相应的充电方式将是基本趋势。
 
(责任编辑：子蕊)
文章标签： 动力电池 快充
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