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為什么快充會(huì)帶來(lái)虛電問題?

鉅大LARGE  |  點(diǎn)擊量:5928次  |  2022年07月12日  

"號(hào)稱可以重復(fù)充電2000次,使用6年左右的電池,在經(jīng)常使用快充的情況下,實(shí)際壽命僅為3年甚至更短時(shí)間。"地爾漢宇電器股份有限公司董事長(zhǎng)石華山認(rèn)為,大功率充電的危害在部分公司的錯(cuò)誤引導(dǎo)下,被人們忽視了。


作為一名駕駛TSLA里程數(shù)高達(dá)18萬(wàn)公里的電動(dòng)汽車車主,他還注意到,大功率充電會(huì)導(dǎo)致虛電,不利于人們制定合理的出行規(guī)劃。


針對(duì)這兩個(gè)市場(chǎng)痛點(diǎn),石華山在七月十三日的2018未來(lái)汽車展暨未來(lái)汽車開發(fā)者大會(huì)"未來(lái)汽車供應(yīng)商推介會(huì)"上推介了自己的微充網(wǎng)項(xiàng)目。他說(shuō):"電動(dòng)汽車要想真正普及發(fā)展,使用微型充電樁更為合理。"


大功率快充,虛電高達(dá)30%


"不是在充電,就是在去充電的路上。"在電動(dòng)汽車出租車司機(jī)圈里,大家經(jīng)常用這句話相互調(diào)侃,內(nèi)含辛酸無(wú)奈。

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充電溫度:0~45℃
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-40℃最大放電倍率:1C
-40℃ 0.5放電容量保持率≥70%

石華山認(rèn)為,出租車司機(jī)的困擾,很大程度來(lái)自于快充帶來(lái)的虛電問題。對(duì)此,他本人也有親身體會(huì)。


有一次,他駕駛特拉斯從江門到珠海去辦事,由于時(shí)間緊迫,出門前他不得已使用了快充樁,充滿電后顯示有400公里的電量。從江門到珠海,往返路程只有200公里,但晚上回到家時(shí),石華山發(fā)現(xiàn)自己的車只有20公里的電量。


"那180公里的電量哪里去了?"他不禁出現(xiàn)了這樣的疑問,然后算了這樣一筆賬:"在路上,空調(diào)及制動(dòng)等因素大概會(huì)耗費(fèi)60公里的電量,那么剩下的120公里的電量應(yīng)該就是快充中出現(xiàn)的虛電。"


為何快充會(huì)帶來(lái)虛電問題?


"這個(gè)問題其實(shí)很好理解。給車充電,就像往杯子里倒啤酒。大家都有這樣的生活相關(guān)相關(guān)經(jīng)驗(yàn),我們快速倒啤酒的時(shí)候,就會(huì)出現(xiàn)大量泡沫,肯定沒法一次倒?jié)M一杯;但假如慢慢倒,就不會(huì)有泡沫出現(xiàn),很容易就倒?jié)M一杯。"

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電池尺寸:(92.75±0.5)* (211±0.3)* (281±0.3)mm
應(yīng)用領(lǐng)域:勘探測(cè)繪、無(wú)人設(shè)備

石華山說(shuō),他做過(guò)很多次試驗(yàn),發(fā)現(xiàn)用小電流(13A-26A)給車慢充的時(shí)候,1公里電量幾乎就能跑1公里路程。但快充就不行。


為何會(huì)這樣呢?他用物理知識(shí)作出了這樣的解釋:電池充電時(shí),通常是憑借測(cè)量電壓來(lái)測(cè)定充放電程度的。因?yàn)榭斐浔容^慢充更容易帶來(lái)很大的過(guò)電壓(電流變大,U=IR,電池內(nèi)阻會(huì)貢獻(xiàn)更大的過(guò)電壓),化學(xué)擴(kuò)散反應(yīng)也會(huì)跟不上,電池表面很快就會(huì)形成一個(gè)高電壓值,因而顯示的電量也會(huì)很高,但實(shí)際上并沒有充進(jìn)那么多電,所以才會(huì)出現(xiàn)虛電。


石華山說(shuō),他曾聯(lián)手某電動(dòng)汽車研究院,通過(guò)實(shí)驗(yàn)得出了這樣一個(gè)結(jié)論:快充導(dǎo)致的虛電,可高達(dá)30%。


大功率充電對(duì)電池的損害不可逆


在石華山看來(lái),大功率直流快充除了帶來(lái)虛電問題外,還會(huì)對(duì)電池造成不可逆的損害。


他說(shuō),隨著人們對(duì)電動(dòng)汽車?yán)m(xù)航不斷提高要求,整車廠普遍采用能量密度更高的三元鋰電池,而電芯使用的隔膜為PE+PP材料。"電池隔膜中PE材料的熔點(diǎn)是106°-136°,一旦達(dá)到這個(gè)溫度,PE材料就會(huì)熔化,即便是低于熔點(diǎn)溫度,電池隔膜也會(huì)發(fā)生褶皺,這是對(duì)電池不可逆的損壞,同時(shí)縮短了電池壽命。"


電池隔膜為何會(huì)發(fā)生褶皺?石華山說(shuō),只要具備初中物理常識(shí),就能明白這個(gè)問題。比如,TSLA150KW的直流充電樁充電電流可達(dá)260安培,在充電時(shí)出現(xiàn)的熱量是十分巨大的(熱量公式為Q=I2Rt,其中I代表電流,R代表電阻,t代表時(shí)間,Q表示能量或熱量),如此多的熱量將使單體電芯內(nèi)部溫度升高,使隔膜發(fā)生不同程度的褶皺。充電過(guò)程中出現(xiàn)的熱量越多,電池隔膜受到的損害越大。而對(duì)熱量貢獻(xiàn)最大的是充電電流,因此,要想延長(zhǎng)電池壽命,最好的辦法是讓充電電流盡量小一點(diǎn)。


"我倡導(dǎo)用微型充電樁充電,微型充電樁3.3KW的電流僅為13A,充電時(shí)出現(xiàn)的熱量?jī)H為150KW直流充電樁的四百分之一,這能直接提高電池的壽命。"在石華山看來(lái),提高電池壽命的好處在于:一、防止整車資源的浪費(fèi);電池成本占到整車的40%左右,電池退役,用戶只能重新購(gòu)買新車;二、降低社會(huì)的環(huán)保壓力,由于國(guó)家對(duì)廢舊電池尚未建立起完善的回收體系,退役電池未來(lái)引起的"馬糞問題"將越來(lái)越嚴(yán)重。


在石華山眼中,快充的弊病還有很多。比如,白天用大功率直流電給電動(dòng)汽車快充,會(huì)給電力系統(tǒng)造成很大的壓力,但晚上在用電波谷慢充則不會(huì)有這個(gè)問題。他還特別提到,大功率快充還可能會(huì)給社會(huì)帶來(lái)隱患,現(xiàn)在常被報(bào)道的電動(dòng)汽車起火事件應(yīng)該引起人們的重視。為此,他呼吁國(guó)家禁止在小區(qū)高樓地下停車場(chǎng)設(shè)立大電流直流充電樁。


微充網(wǎng)可解決虛電、電池壽命縮短等問題


怎么樣解決快充帶來(lái)的諸多問題?


"我建議的充電解決方法是智能插座+微充槍+微充網(wǎng)。"石華山介紹,智能插座是付費(fèi)充電的電源供應(yīng)者,分為室內(nèi)不防水型和室外防水型兩種;微充槍則是隨車攜帶的微型充電槍;微充網(wǎng)則是充電運(yùn)營(yíng)服務(wù)。(詳見《未來(lái)汽車供應(yīng)商推介會(huì)|石華山:地爾漢宇微充網(wǎng)項(xiàng)目》)


正在給TSLA充電的"微充"


其中智能插座作為地爾漢宇的主打產(chǎn)品,適合個(gè)人或私有經(jīng)營(yíng)場(chǎng)所、單位等安裝使用,為現(xiàn)有停車位新增共享充電服務(wù)。充電時(shí)間可根據(jù)電網(wǎng)用電低谷時(shí)間充電,并通過(guò)"微充網(wǎng)"APP管理系統(tǒng)進(jìn)行智慧充電運(yùn)營(yíng)管理。


"微充的充電方式可延長(zhǎng)電池壽命、安全、無(wú)虛電,便于車主合理安排出行方法。"石華山說(shuō),有關(guān)續(xù)航里程較低的電動(dòng)汽車(續(xù)航<250公里),一般用戶日常平均行駛里程為41公里,用3.5kw的微充槍充電不到兩小時(shí)就可滿足日常出行;有關(guān)續(xù)航里程較高的電動(dòng)汽車(續(xù)航>250公里)用7KW的雙倍微充,9個(gè)小時(shí)可以充63度電,里程達(dá)441公里,也能滿足包括出租車在內(nèi)的90%以上車主的出行需求。


"雖然我倡導(dǎo)微充,也在踐行和供應(yīng)微充服務(wù),但我并不僅僅是為了盈利,而是想讓更多人,尤其是電動(dòng)汽車主了解快充的危害,利人利己利社會(huì),這是我創(chuàng)辦微充網(wǎng)的初衷。"操著一口福建普通話,石華山最后說(shuō)出了這樣一個(gè)高遠(yuǎn)的理想。

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