เสาชาร์จ DC กำลังสูงกำลังมา

จากการพัฒนาเทคโนโลยีการชาร์จรถยนต์ไฟฟ้าและความต้องการการชาร์จอย่างรวดเร็ว กระทรวงอุตสาหกรรมและเทคโนโลยีสารสนเทศได้จัดตั้งคณะกรรมการด้านเทคนิคการกำหนดมาตรฐานยานยนต์แห่งชาติเพื่อดำเนินการแก้ไขมาตรฐานแห่งชาติสองข้อที่แนะนำให้เสร็จสิ้น โดยบรรลุการอัพเกรดใหม่เป็นเวอร์ชันดั้งเดิมปี 2015 โครงการมาตรฐานแห่งชาติ (หรือที่รู้จักกันทั่วไปในชื่อมาตรฐาน "2015 +") ซึ่งเอื้อต่อการปรับปรุงความสามารถในการปรับตัวด้านสิ่งแวดล้อม ความปลอดภัย และความน่าเชื่อถือของอุปกรณ์เชื่อมต่อการชาร์จที่เป็นสื่อกระแสไฟฟ้า และในขณะเดียวกันก็ตอบสนองความต้องการที่แท้จริงของ DC พลังงานต่ำและ การชาร์จพลังงานสูง

ในขั้นตอนต่อไป กระทรวงอุตสาหกรรมและเทคโนโลยีสารสนเทศจะจัดหน่วยงานที่เกี่ยวข้องเพื่อดำเนินการประชาสัมพันธ์เชิงลึก การส่งเสริมและการดำเนินการตามมาตรฐานแห่งชาติทั้งสอง ส่งเสริมการส่งเสริมและการประยุกต์ใช้การชาร์จ DC กำลังสูงและเทคโนโลยีอื่น ๆ และสร้าง สภาพแวดล้อมการพัฒนาคุณภาพสูงสำหรับอุตสาหกรรมยานยนต์พลังงานใหม่และอุตสาหกรรมโรงงานชาร์จสภาพแวดล้อมที่ดี.การชาร์จช้าถือเป็นปัญหาหลักในอุตสาหกรรมยานยนต์ไฟฟ้ามาโดยตลอด

ตามรายงานของ Soochow Securities อัตราการชาร์จโดยเฉลี่ยตามทฤษฎีของรุ่นที่ขายดีที่สุดที่รองรับการชาร์จเร็วในปี 2021 อยู่ที่ประมาณ 1C (C แสดงถึงอัตราการชาร์จของระบบแบตเตอรี่ ในแง่ของคนทั่วไป การชาร์จแบบ 1C สามารถชาร์จระบบแบตเตอรี่ได้จนเต็ม ใน 60 นาที) กล่าวคือ จะใช้เวลาประมาณ 30 นาทีในการชาร์จเพื่อให้ได้ SOC 30%-80% และอายุการใช้งานแบตเตอรี่ประมาณ 219 กม. (มาตรฐาน NEDC)

ในทางปฏิบัติ ยานพาหนะไฟฟ้าบริสุทธิ์ส่วนใหญ่ต้องใช้เวลาชาร์จ 40-50 นาทีเพื่อให้ได้ SOC 30%-80% และสามารถเดินทางได้ประมาณ 150-200 กม.หากรวมเวลาในการเข้าและออกจากสถานีชาร์จ (ประมาณ 10 นาที) ยานพาหนะไฟฟ้าล้วนๆ ที่ใช้เวลาชาร์จประมาณ 1 ชั่วโมงจะสามารถขับบนทางหลวงได้เพียงประมาณ 1 ชั่วโมงเท่านั้น

การส่งเสริมและการประยุกต์ใช้เทคโนโลยี เช่น การชาร์จ DC กำลังสูง จะต้องมีการอัพเกรดเครือข่ายการชาร์จเพิ่มเติมในอนาคตก่อนหน้านี้กระทรวงวิทยาศาสตร์และเทคโนโลยีได้แจ้งว่าประเทศของฉันได้สร้างเครือข่ายสถานที่ชาร์จที่มีอุปกรณ์ชาร์จจำนวนมากที่สุดและพื้นที่ครอบคลุมมากที่สุดสิ่งอำนวยความสะดวกการชาร์จสาธารณะแห่งใหม่ส่วนใหญ่เป็นอุปกรณ์ชาร์จเร็ว DC ที่มีกำลังไฟ 120kW ขึ้นไปกองชาร์จ AC ช้า 7kWได้กลายเป็นมาตรฐานในภาคเอกชนการประยุกต์ใช้การชาร์จอย่างรวดเร็วแบบ DC ได้รับความนิยมในด้านยานพาหนะพิเศษสิ่งอำนวยความสะดวกในการชาร์จสาธารณะมีเครือข่ายแพลตฟอร์มคลาวด์สำหรับการตรวจสอบแบบเรียลไทม์ความสามารถ การค้นหากอง APP และการชำระเงินออนไลน์มีการใช้กันอย่างแพร่หลาย และเทคโนโลยีใหม่ๆ เช่น การชาร์จพลังงานสูง การชาร์จ DC พลังงานต่ำ การเชื่อมต่อการชาร์จอัตโนมัติ และการชาร์จอย่างเป็นระเบียบ กำลังค่อยๆ กลายเป็นอุตสาหกรรม

ในอนาคต กระทรวงวิทยาศาสตร์และเทคโนโลยีจะมุ่งเน้นไปที่เทคโนโลยีและอุปกรณ์ที่สำคัญสำหรับการชาร์จและการสลับการทำงานร่วมกันอย่างมีประสิทธิภาพ เช่น เทคโนโลยีที่สำคัญสำหรับการเชื่อมต่อโครงข่ายคลาวด์ของยานพาหนะ วิธีการวางแผนสถานที่ชาร์จ และเทคโนโลยีการจัดการการชาร์จที่เป็นระเบียบ เทคโนโลยีหลักสำหรับพลังงานสูง การชาร์จแบบไร้สาย และเทคโนโลยีสำคัญในการเปลี่ยนแบตเตอรี่พลังงานอย่างรวดเร็วเสริมสร้างการวิจัยทางวิทยาศาสตร์และเทคโนโลยี

ในทางกลับกัน,การชาร์จ DC กำลังสูงกำหนดข้อกำหนดที่สูงขึ้นเกี่ยวกับประสิทธิภาพของแบตเตอรี่พลังงานซึ่งเป็นส่วนประกอบสำคัญของยานพาหนะไฟฟ้า

ตามการวิเคราะห์ของหลักทรัพย์ Soochow ประการแรกการเพิ่มอัตราการชาร์จของแบตเตอรี่นั้นขัดกับหลักการของการเพิ่มความหนาแน่นของพลังงาน เนื่องจากอัตราที่สูงต้องใช้อนุภาคขนาดเล็กของวัสดุอิเล็กโทรดบวกและลบของแบตเตอรี่ และความหนาแน่นของพลังงานสูงต้องใช้ อนุภาคขนาดใหญ่ของวัสดุอิเล็กโทรดบวกและลบ

ประการที่สอง การชาร์จด้วยอัตราสูงในสถานะพลังงานสูงจะทำให้เกิดปฏิกิริยาข้างเคียงจากการสะสมของลิเธียมที่รุนแรงยิ่งขึ้น และผลกระทบในการสร้างความร้อนต่อแบตเตอรี่ ส่งผลให้ความปลอดภัยของแบตเตอรี่ลดลง

ในหมู่พวกเขา วัสดุอิเล็กโทรดลบของแบตเตอรี่เป็นปัจจัยจำกัดหลักสำหรับการชาร์จอย่างรวดเร็วเนื่องจากกราไฟท์ขั้วลบทำจากแผ่นกราฟีน และลิเธียมไอออนเข้าไปในแผ่นผ่านขอบดังนั้นในระหว่างกระบวนการชาร์จอย่างรวดเร็ว อิเล็กโทรดเชิงลบถึงขีดจำกัดความสามารถในการดูดซับไอออนอย่างรวดเร็ว และลิเธียมไอออนเริ่มก่อตัวเป็นลิเธียมโลหะแข็งที่ด้านบนของอนุภาคกราไฟท์ นั่นคือ ปฏิกิริยาข้างเคียงของการตกตะกอนของลิเธียมรุ่นการตกตะกอนของลิเธียมจะลดพื้นที่ที่มีประสิทธิภาพของอิเล็กโทรดลบสำหรับลิเธียมไอออนที่จะฝังในด้านหนึ่งจะลดความจุของแบตเตอรี่ เพิ่มความต้านทานภายใน และทำให้อายุการใช้งานสั้นลงในทางกลับกัน คริสตัลส่วนต่อประสานจะเติบโตและเจาะทะลุตัวคั่น ซึ่งส่งผลต่อความปลอดภัย

ศาสตราจารย์ Wu Ningning และคนอื่นๆ จาก Shanghai Handwe Industry Co., Ltd. เคยเขียนไว้ก่อนหน้านี้ว่า เพื่อปรับปรุงความสามารถในการชาร์จอย่างรวดเร็วของแบตเตอรี่จ่ายไฟ จำเป็นต้องเพิ่มความเร็วในการย้ายของลิเธียมไอออนในวัสดุแคโทดของแบตเตอรี่และเร่งความเร็วให้เร็วขึ้น การฝังลิเธียมไอออนในวัสดุแอโนดปรับปรุงค่าการนำไฟฟ้าของอิออนของอิเล็กโทรไลต์ เลือกเครื่องแยกที่ชาร์จเร็ว ปรับปรุงค่าการนำไฟฟ้าของอิออนและอิเล็กทรอนิกส์ของอิเล็กโทรด และเลือกวิธีการชาร์จที่เหมาะสม

อย่างไรก็ตาม สิ่งที่ผู้บริโภคสามารถคาดหวังได้ก็คือตั้งแต่ปีที่แล้ว บริษัทแบตเตอรี่ในประเทศได้เริ่มพัฒนาและปรับใช้แบตเตอรี่ที่ชาร์จเร็วในเดือนสิงหาคมของปีนี้ CATL ชั้นนำได้เปิดตัวแบตเตอรี่ซูเปอร์ชาร์จ 4C Shenxing ที่ใช้ระบบลิเธียมเหล็กฟอสเฟตเชิงบวก (4C หมายความว่าแบตเตอรี่สามารถชาร์จจนเต็มได้ภายในหนึ่งในสี่ของชั่วโมง) ซึ่งสามารถ "ชาร์จได้ 10 นาทีและ ระยะชาร์จ 400 กิโลวัตต์" ความเร็วชาร์จเร็วสุดภายใต้อุณหภูมิปกติ แบตเตอรี่สามารถชาร์จได้ถึง 80% SOC ใน 10 นาทีในขณะเดียวกัน CATL ก็ใช้เทคโนโลยีควบคุมอุณหภูมิของเซลล์บนแพลตฟอร์มระบบ ซึ่งสามารถทำความร้อนได้อย่างรวดเร็วจนถึงช่วงอุณหภูมิการทำงานที่เหมาะสมที่สุดในสภาพแวดล้อมที่มีอุณหภูมิต่ำแม้ในสภาพแวดล้อมที่มีอุณหภูมิต่ำ -10°C ก็สามารถชาร์จได้ถึง 80% ใน 30 นาที และแม้แต่ในอุณหภูมิต่ำ การเร่งความเร็วเป็นศูนย์ร้อยร้อยร้อยก็ไม่สลายตัวในสถานะทางไฟฟ้า

จากข้อมูลของ CATL ระบุว่าแบตเตอรี่ซุปเปอร์ชาร์จของ Shenxing จะถูกผลิตจำนวนมากภายในปีนี้ และจะเป็นแบตเตอรี่แรกที่ใช้ในรุ่น Avita

 

แบตเตอรี่ชาร์จเร็ว 4C Kirin ของ CATL ซึ่งใช้วัสดุลิเธียมแคโทดแบบไตรภาค ได้เปิดตัวรถยนต์พลังงานไฟฟ้าบริสุทธิ์ในอุดมคติในปีนี้ และเพิ่งเปิดตัวซุปเปอร์คาร์ล่าสัตว์สุดหรูคริปทอน 001FR อีกด้วย

นอกจาก Ningde Times และบริษัทแบตเตอรี่ในประเทศอื่นๆ แล้ว China New Aviation ยังได้วางเส้นทาง 2 เส้นทาง ได้แก่ สี่เหลี่ยมจัตุรัสและทรงกระบอกขนาดใหญ่ ในด้านการชาร์จเร็วแรงดันสูง 800Vแบตเตอรี่ทรงสี่เหลี่ยมรองรับการชาร์จเร็ว 4C และแบตเตอรี่ทรงกระบอกขนาดใหญ่รองรับการชาร์จเร็ว 6Cในส่วนของโซลูชันแบตเตอรี่แบบแท่งปริซึมนั้น China Innovation Aviation ได้มอบแบตเตอรี่ลิเธียมเหล็กที่ชาร์จเร็วรุ่นใหม่ของ Xpeng G9 และแบตเตอรี่แบบไตรภาคแรงดันไฟฟ้าสูงนิกเกิลปานกลางที่พัฒนาบนแพลตฟอร์มไฟฟ้าแรงสูง 800V ซึ่งสามารถบรรลุ SOC ได้ตั้งแต่ 10% ถึง 80% ใน 20 นาที

Honeycomb Energy เปิดตัวแบตเตอรี่ Dragon Scale ในปี 2022 แบตเตอรี่นี้สามารถใช้งานร่วมกับโซลูชันระบบเคมีเต็มรูปแบบ เช่น ลิเธียมเหล็ก ไตรนารี และไร้โคบอลต์ครอบคลุมระบบชาร์จเร็ว 1.6C-6C และสามารถติดตั้งได้ในรุ่นซีรีส์ A00-D-classคาดว่าโมเดลดังกล่าวจะเข้าสู่การผลิตจำนวนมากในไตรมาสที่สี่ของปี 2023

Yiwei Lithium Energy จะเปิดตัวระบบ π ของแบตเตอรี่ทรงกระบอกขนาดใหญ่ในปี 2023 เทคโนโลยีระบายความร้อน "π" ของแบตเตอรี่สามารถแก้ปัญหาการชาร์จที่รวดเร็วและความร้อนของแบตเตอรี่ได้แบตเตอรี่ทรงกระบอกขนาดใหญ่ 46 ซีรีส์ของบริษัทคาดว่าจะผลิตจำนวนมากและส่งมอบได้ในไตรมาสที่สามของปี 2566

ในเดือนสิงหาคมปีนี้ บริษัท Sunwanda ยังบอกกับนักลงทุนว่าแบตเตอรี่ "แฟลชชาร์จ" ที่บริษัทเปิดตัวสำหรับตลาด BEV ในปัจจุบัน สามารถนำไปปรับใช้กับระบบไฟฟ้าแรงสูง 800V และระบบแรงดันไฟฟ้าปกติ 400Vผลิตภัณฑ์แบตเตอรี่ 4C ที่ชาร์จเร็วเป็นพิเศษได้รับการผลิตจำนวนมากในไตรมาสแรกการพัฒนาแบตเตอรี่ "การชาร์จแบบแฟลช" 4C-6C กำลังดำเนินไปอย่างราบรื่น และสถานการณ์ทั้งหมดสามารถบรรลุอายุการใช้งานแบตเตอรี่ 400 กิโลวัตต์ใน 10 นาที