鉅大LARGE | 點擊量:2117次 | 2020年09月28日
為什么電動車不能像玩具車一樣,沒電了直接換電池?
汽油車要1塊錢左右一公里,但電動車只要兩三毛,這樣的用車成本的確讓很多人心動。但去加油站加油10分鐘能搞定,而電動車充電卻不知道要等到幾時。一想到這里,很多人對于電動車又敬而遠之了。平時上班就罷了,晚上可以停在車庫里充一夜;但如果外出跑長途,中途沒電了,找個充電樁慢慢充電,誰有那么多時間???
其實目前電動車的續(xù)航里程已經(jīng)完全夠用,普遍能達到四五百公里,和燃油車加滿一箱油也差不多。但電動車最致命的是充電慢。這也是電動車雖然很早就誕生了,但一直不被接受的原因。
近幾年隨著國家強制推行新能源汽車,甚至定下燃油車的退出時間表,所以各大車企硬著頭皮也要上。雖然沒有解決“充電慢”的頑疾,但通過增加電池容量,在一定程度上緩解了行駛里程上的焦慮。
一般來說,縮短電動車充電時間的方法無非有三種:優(yōu)化電池的充電速度、直接更換電池,以及使用快充技術(shù)。
想要優(yōu)化電池的充電速度,就必須開發(fā)新的電極材料,但目前新型的電極材料還處在實驗室階段,離投入市場使用還有一段時間。而且目前電池廠家把主要精力都放在增加能量密度和電池穩(wěn)定性上,畢竟保證車輛不要動不動自燃,才是生存的最低標(biāo)準(zhǔn)。
充電溫度:0~45℃
-放電溫度:-40~+55℃
-40℃最大放電倍率:1C
-40℃ 0.5放電容量保持率≥70%
直接更換電池是我小時候就知道的方法——我的電動小汽車跑不動了,就去買兩節(jié)電池換上,立馬元氣滿滿。對于電動汽車,快要沒電了,就跑到電池站,把舊電池拿下來,直接裝上充滿電的新電池,舊電池他們可以拿去慢慢充電。但據(jù)專家說,這種方式需要設(shè)計通用的電池組和相應(yīng)的接口,由于各個汽車廠家架構(gòu)不同,做到通用一時難以實現(xiàn)。
所以就目前的條件,只有“快充技術(shù)”才能在短時間內(nèi)為量產(chǎn)電動車解決充電慢的問題。
現(xiàn)在我們所謂的快充,一般都默認(rèn)為高壓直流充電,比如常見的60kW直流快充充電樁,如果要為電池容量是60kWh的電動車充電,充滿至少要一個小時??梢?,要想縮短充電時間,就需要提高充電樁功率。高中物理老師說過,功率=電壓X電流;所以,想要提高功率,要么增大電流,要么增大電壓。
比如,用350kW的充電樁給60kWh的電動車充電,那么10分鐘就可以充滿。但問題是,如果電壓只有380V,那么充電電流將達到921A。大電流就必然要更粗的充電線纜,如果是921A的電流,那么充電線纜截面積將達到100平方毫米,這么粗的充電線纜,將導(dǎo)致車主抱不動充電槍,顯然是不切實際的。
既然提高電流不可取,那么只好去提升電壓。所以在國家標(biāo)準(zhǔn)GB/T20234.3-2015《電動汽車傳導(dǎo)充電用連接裝置第3部分:直流充電接口》就規(guī)定:直流充電接口的額定電壓為750V/1000V。比如充電樁輸出電壓是1000V,電流是250A(國標(biāo)推薦最大充電電流),那么充電功率可以達到250kW,如果為60kWh的電動車充電,14分鐘左右即可完成。
但高壓充電也面臨一個問題,那就是充電系統(tǒng)的散熱性能一定要好,因為在電網(wǎng)交流電變成高壓直流電的過程中,會有一部分電能轉(zhuǎn)化成熱能,從而產(chǎn)生高溫。于是很多充電樁廠家會普遍采用功率芯片減少能量損耗,而且在充電線纜中加入冷卻液管路進行散熱。對于高壓充電,一旦冷卻系統(tǒng)失效,后果將不堪設(shè)想。所以“國家電力企業(yè)聯(lián)合會”就此規(guī)定了直流快充技術(shù)的指標(biāo):充電電壓1000V,不帶冷卻系統(tǒng)的,最大電流120A,最大功率120kW;帶冷卻系統(tǒng)的,最大電流500A,最大功率500kW。
即便大功率充電技術(shù)成熟運用,也不可能全部采用這種快充的方式,因為高功率快充充電樁的密布,對國家電網(wǎng)的壓力非常大,尤其在大城市的用電高峰期,國家電網(wǎng)將難以承受。所以日常使用還是要以夜間的慢充為主,只有在跑長途,急需要補充電量時,才偶爾采用快充。