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比加油还快的技术,竟然是伤害电池的元凶?

日期:2018-12-21 23:13:00 来源:互联网 编辑:小狐 阅读人数:414

充电慢耽误的不是车主一个人的时间,其背后是在交通工具、道路的效率问题。一辆车慢了10分钟,便会对后续的充电车形成蝴蝶效应。同时,过多的车辆停入充电桩附近,会导致停车场、道路等空间的占用,阻碍其他车辆行驶。

比加油还快的技术,竟然是伤害电池的元凶?(图1)

倘若使用的是一些自主品牌的微型车,很有可能连快速充电口都给车主们去掉,只剩下慢速充电口。这样的充电方式相对而言,只是适合每天通勤路程不远,而且回到公司和小区,也有充电位可以使用的群体才能实现。而寸土尺金的大城市,很难有如此奢侈的空间给充电。有人就认为,充电时间虽然慢,但起码安全啊而且使用成本低,何乐而不为?但对于真正的用车者来说,快充的效率更有参考意义。但是,快速充电原来也是有风险。

4分钟能干什么?充满电!

比加油还快的技术,竟然是伤害电池的元凶?(图2)

根据一家名为Electric Loading表示,其研究的快速充电网络能在4分钟内将保时捷的Mission E纯电动车充满电。虽然对纯电动车来说,这仿佛是重磅炸弹,毕竟可以把充电时间缩减到燃油车加油一样。乍一听感觉也的确震撼,难道电动车真的已经有了完全取代燃油车的能力了?

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然而,专家告诉我们这不科学。因为按照保时捷的计划,Mission E的充电功率为350kW充电站,而在官网上也表示,在15分钟的时间里可以充电80%左右。但Electric Loading公司设计的充电设备,工作功率为360kW。与保时捷的相比只差了10kW的功率,而两者的时间却相差了三分之二,因此很多行业人士都表示出怀疑。

为何会?

别以为电动汽车充电,就只是简单地插上插头就完事儿了,其实稍有不慎就会出现危险。光是在8月份,就有数起因为电动汽车充电而引发的着火事件。包括了辽阳、聊城,还有成都的某家新势力汽车起火;以及安徽铜陵的电动客车着火时间。在2018年5月到8月的短短三个月里,公开报道的电动汽车事故多达16起,其中事故原因判断为“充电自燃”就有9起,其他事故原因包括电池故障、电器元件短路、停放中自燃等等。

比加油还快的技术,竟然是伤害电池的元凶?(图4)

归根结底,还是因为电池在充电的过程中了。之所以说电池会,主要是从电池的原理开始讲起。由于能量密度以目前的电化学领域而言,是有理论上的限值。而快充是只是充“最优充电速度”的那一部分,而不能全段保持大功率充电速度。

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锂电池在充电过程中,锂离子应该在两个电极之间往返嵌入和脱嵌,正极负极不发生氧化反应。但是,现在充电的方法和使用过程充电都是用的氧化还原反应,不是锂电池遵循自身规律应该有的充电方法。按照目前的充电方法,大概能使电池寿命降低30%。

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存在理论可能

事实上,现在常见的多元正极金属复合氧化物电池,倘若要实现8分钟充电,理论上大概要用10C的倍率才能做到。

比加油还快的技术,竟然是伤害电池的元凶?(图7)

国内的锂电池研究领域的专家表示,团队曾经在10年前的北京奥运会时,就针对各类问题进行各种实验。当时的三元材料电池已经可以在5分钟内完成充电。在实验里,三元锂电池在快速充电的过程中,热量不能迅速释放,使得的可能性大大增加。考虑到安全问题,专家团队认为这种技术不能用到纯电动车上,只能用在混合动力车。

同时,城市的供电网络也没有基础条件允许如此庞大的电量输送。假设一辆公交车用的是150kWh的电池,需要5分钟来充电,一辆公交车就需要100kW供电能力,如果同时有几百辆上千辆公交车一起充电,会对电网造成很大的冲击。

新能源车的发展,无疑是对汽车能源架构的补充和延展。站在更高的层面去看,调整国家的能源结构比例,是推动新能源车背后的深层原因之一。但回归到消费层面,充电桩的数量布局和分布,如何覆盖城市所使用的电动车。同时,加快每辆车的充电速度,继而加快周转率,确实是好事。但是以目前的技术和成本控制,多种条件叠加之下,普通老百姓想要享受这种福利,或许还需要多等几年。

本文相关词条概念解析:

充电

“充电”是给蓄电池等设备补充电量的过程。其原理是让直流电从放电相反的方向通过,以使蓄电池中活性物质恢复作用。现在,又有了引申义比如学习,工作等。

电池

化学电源俗称为电池,是一种利用物质的化学反应所释放出来的能量直接转化为电能的装置。电池是指盛有电解质溶液和金属电极以产生电流的杯、槽或其他容器或复合容器的部分空间,能把化学能或者光能转变为电能的装置,主要有化学电池、太阳能电池和原子能电池。电池具有正极、负极之分。电池使用过程电池放电过程,电池放电时在负极上进行氧化反应,向外提供电子,在正极上进行还原反应,从外电路接受电子,电流经外电路而从正极流向负极,电解质是离子导体,离子在电池内部的正负极之间的定向移动而导电,阳离子流向正极,阴离子流向负极。电池放电的负极为阳极,放电的正极为阴极,在阳极两类导体界面上发生氧化反应,在阴极的两类导体界面上发生还原反应。

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