電子發(fā)燒友網(wǎng)報道(文/李彎彎)電動汽車充電時間過長,一直是困擾用戶的問題。最近多家公司公布了快充技術(shù)的好消息。4月19日,一家英國的創(chuàng)業(yè)公司宣布其開發(fā)的MagLiB技術(shù),可以在不到10分鐘內(nèi)給電動汽車充上150-200 英里的續(xù)航里程。
與此同時,在近日正在舉行的第二十屆上海國際汽車工業(yè)展覽會上,寧德時代、欣旺達也發(fā)布了可以給電動汽車快速充電的電池產(chǎn)品。續(xù)航短、充電慢一度是制約電動汽車普及的重要因素,可想而知,隨著快速充電技術(shù)的量產(chǎn)應(yīng)用,電動汽車滲透率也將會加速提升。
英國公司利用磁場加速充電,充電10分鐘可行320公里
英國創(chuàng)業(yè)公司Gaussion開發(fā)的MagLiB技術(shù),是利用磁場來加速電池的充電過程。其原理是,在充電時給鋰離子電池施加一個特殊設(shè)計的磁場,從而大幅縮短充電時間。
這個磁場是通過一個連接到電源的墊子產(chǎn)生的,類似于無線手機充電器。這個墊子可以安裝在地面上,與任何現(xiàn)有的電動汽車或充電系統(tǒng)兼容。
據(jù)Gaussion的創(chuàng)始人兼CEO Thomas Heenan介紹,使用MagLiB技術(shù),可以在不到10分鐘內(nèi)給電動汽車充上150-200 英里的續(xù)航里程。而且,這個技術(shù)不會損害電池的性能,相反,經(jīng)過測試,他們發(fā)現(xiàn)使用MagLiB進行快速充電反而能提高電池的壽命。
目前這項技術(shù)已經(jīng)進入高級階段的測試,預(yù)計在 2025 年將有第一批演示單元投入使用。
寧德時代、欣旺達發(fā)布快充電池,5-10分鐘充滿80%電量
4月18日,在第二十屆上海國際汽車工業(yè)展覽會上,欣旺達動力攜最新研發(fā)成果“閃充電池”亮相,并舉辦了“閃充電池”新品量產(chǎn)發(fā)布會暨全球首款超快充動力電池量產(chǎn)發(fā)布會。
據(jù)悉,該款動力電池具有超快充、欣安全、特耐用等特點,支持電動汽車輕松續(xù)航1000公里,10分鐘可從20%充至80%SOC,讓充電像加油一樣快。
發(fā)布會上,欣旺達動力與極氪汽車旗下威睿電動汽車(寧波)有限公司簽署了超充項目簽約儀式,雙方強強聯(lián)合在超快充電池方面展開深入合作。
4月19日,動力電池龍頭寧德時代也正式發(fā)布了預(yù)熱已久的凝聚態(tài)電池。該產(chǎn)品的單體能量密度最高為500 Wh/kg。凝聚態(tài)屬于鋰電池的一種,相比于其他類型的鋰電池,具有更高的能量密度。目前采用三元正極材料的鋰電池,能量密度最高為350 Wh/kg。凝聚態(tài)電池的能量密度相比之下提高了超四成。
圖源:電子發(fā)燒友網(wǎng)拍攝
寧德時代首席科學(xué)家吳凱稱,凝聚態(tài)電池在具備高比能的同時,也擁有高安全性,并且可以快速實現(xiàn)量產(chǎn)。比能量是指電池單位質(zhì)量或單位體積所能輸出的電能。他表示,電池的高比能和高安全性兩者往往不可兼得,這也是制約電池技術(shù)突破天花板的核心問題。
除了能量密度高、安全性好,凝聚態(tài)電池的另一個優(yōu)勢是快速充電能力,可以在5分鐘內(nèi)充滿80%的電量,相當(dāng)于充電5分鐘,就可以讓電動汽車行駛3小時。
吳凱透露,目前正在就凝聚態(tài)電池進行民用電動載人飛機的合作開發(fā),執(zhí)行航空級的標(biāo)準(zhǔn)和測試。同時,寧德時代將推出凝聚態(tài)電池的車規(guī)級版本,可在今年內(nèi)具備量產(chǎn)能力。
“充電慢”阻礙電動汽車普及,國內(nèi)外企業(yè)積極探索快充技術(shù)
當(dāng)前,新能源汽車已經(jīng)成為汽車市場的新風(fēng)口,數(shù)據(jù)顯示,2022年全球新能源汽車銷量達到了1200萬輛,占整個汽車市場的12% 左右。而中國作為全球最大的新能源汽車市場,2022年新能源汽車銷量達到了500萬輛,占整個汽車市場的17%左右。
進入2023年之后,新能源汽車銷量仍處于上漲趨勢,2023年1-2月銷量高達93.3萬臺,同比增長20.8%,越來越多的消費者開始接受新能源汽車。
然而,續(xù)航和充電問題成了阻礙新能源汽車迅速普及的重要因素,雖然目前純電動汽車續(xù)航超過了400公里,足夠滿足日常出行需求,但它確實不適合長途行駛,而且充電時間非常慢,普通充電時間約8小時充滿,快充也需要約1小時充滿。
如果純電動汽車續(xù)航和充電速度,能夠得到進一步升級,它的發(fā)展也將會更加迅速。目前,市場上主流的電池技術(shù)是鋰離子電池,然而它卻面臨技術(shù)瓶頸。為了解決電動汽車充電難的問題,近年來,國內(nèi)外企業(yè)把目光投向了固態(tài)電池。
由于固態(tài)電池在能量密度、續(xù)航、循環(huán)充電壽命、電池穩(wěn)定性、安全性、環(huán)保等方面的性能都比現(xiàn)在的鋰電池更有優(yōu)勢,被認為是“當(dāng)前最有可能勝出的動力電池之一”。固態(tài)電池可以完美解決電動汽車續(xù)航短、充電慢的問題。
有消息顯示,美國QuantumScape公司此前在宣布其全固態(tài)電池最新進展的時候透露,最長續(xù)航可達2000公里,快充至80%電量僅需15分鐘。日產(chǎn)汽車此前也宣布成功研發(fā)出全固態(tài)電池,將于2025年實現(xiàn)量產(chǎn),該固態(tài)電池充電3分鐘,續(xù)航可達1000公里。
然而,當(dāng)前階段,全球范圍內(nèi)的固態(tài)電池,都還處于試制品研發(fā)階段。雖然具有很多優(yōu)點,但固態(tài)電池的發(fā)展也存在諸多難題,由于固態(tài)電解質(zhì)本身界面阻抗較大,電導(dǎo)率偏低,電池能量傳遞不夠穩(wěn)定,電池的制造成本較高,達到鋰離子電池的3-4倍。
可以看到,在推進固態(tài)電池發(fā)展的同時,國內(nèi)外企業(yè)也在積極尋求其他方式,來提升電池的充電速度。比如半固態(tài)電池,它技術(shù)難度更低,寧德時代此次發(fā)布的凝聚態(tài)電池,其電解液就是一種半固態(tài)化的膠質(zhì)狀態(tài)。再比如Gaussion開發(fā)的MagLiB技術(shù),利用磁場來加速電池的充電。
小結(jié)
過去這些年,新能源汽車快速發(fā)展,然而在電池續(xù)航短、充電慢等問題,阻礙它進一步普及。為了解決這個問題,業(yè)界都在積極探索快充技術(shù),眾多企業(yè)開始著眼固態(tài)電池。然而雖然優(yōu)勢顯著,也存在成本高,短期內(nèi)難以廣泛應(yīng)用的難題。于是也有不少企業(yè)開始尋找新的方法,比如半固態(tài)電池,比如利用磁場等。
整體而言,電動汽車快充技術(shù)正在加速突破,可想而知,未來隨著更多快充產(chǎn)品的量產(chǎn)和普及,新能源汽車也將會擁有更大的競爭力,市場份額也將會加速提升。
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