Yüksek güçlü DC şarj pili geliyor

Elektrikli araç şarj teknolojisinin gelişmesi ve hızlı şarj talebi doğrultusunda, Sanayi ve Bilgi Teknolojileri Bakanlığı, iki önerilen ulusal standardın revizyonunu tamamlamak ve ulusal standart şemasının orijinal 2015 versiyonuna (genellikle "2015+" standardı olarak bilinir) yeni bir yükseltme sağlamak için Ulusal Otomotiv Standardizasyon Teknik Komitesini organize etti. Bu, iletken şarj bağlantı cihazlarının çevresel uyumluluğunu, güvenliğini ve güvenilirliğini daha da iyileştirmeye ve aynı zamanda DC düşük güç ve yüksek güç şarjının gerçek ihtiyaçlarını karşılamaya elverişlidir.

Bir sonraki adımda, Sanayi ve Bilgi Teknolojileri Bakanlığı, iki ulusal standardın derinlemesine tanıtımını, tanıtımını ve uygulamasını yapmak, yüksek güçlü DC şarj ve diğer teknolojilerin tanıtımını ve uygulamasını teşvik etmek ve yeni enerji araçları endüstrisi ve şarj tesisi endüstrisi için yüksek kaliteli bir geliştirme ortamı yaratmak üzere ilgili birimleri organize edecektir. İyi bir ortam. Yavaş şarj, elektrikli araç endüstrisinde her zaman temel bir sorun olmuştur.

Soochow Securities'in bir raporuna göre, 2021 yılında hızlı şarjı destekleyen çok satan modellerin ortalama teorik şarj hızı yaklaşık 1C'dir (C, pil sisteminin şarj hızını temsil eder. Basitçe söylemek gerekirse, 1C şarj, pil sistemini 60 dakikada tamamen şarj edebilir), yani SOC %30-%80'e ulaşmak yaklaşık 30 dakika sürer ve pil ömrü yaklaşık 219 km'dir (NEDC standardı).

Pratikte, çoğu saf elektrikli araç, %30-80 SOC'ye ulaşmak için 40-50 dakika şarj gerektirir ve yaklaşık 150-200 km yol kat edebilir. Şarj istasyonuna girip çıkma süresi (yaklaşık 10 dakika) de hesaba katıldığında, şarjı yaklaşık 1 saat süren saf elektrikli bir araç, otoyolda yalnızca yaklaşık 1 saatten fazla yol alabilir.

Yüksek güçlü DC şarj gibi teknolojilerin tanıtımı ve uygulanması, gelecekte şarj ağının daha da geliştirilmesini gerektirecektir. Bilim ve Teknoloji Bakanlığı daha önce, ülkemin artık en fazla şarj ekipmanına ve en geniş kapsama alanına sahip bir şarj tesisi ağı kurduğunu açıklamıştı. Yeni halka açık şarj tesislerinin çoğu, çoğunlukla 120 kW veya üzeri güce sahip DC hızlı şarj ekipmanlarından oluşmaktadır.7kW AC yavaş şarj yığınlarıÖzel sektörde standart hale gelmiştir. DC hızlı şarj uygulaması, esas olarak özel araçlar alanında yaygınlaşmıştır. Kamu şarj tesisleri, gerçek zamanlı izleme için bulut platformu ağına sahiptir. APP yığın bulma ve çevrimiçi ödeme yaygın olarak kullanılmakta ve yüksek güçlü şarj, düşük güçlü DC şarj, otomatik şarj bağlantısı ve düzenli şarj gibi yeni teknolojiler giderek endüstriyelleşmektedir.

Bilim ve Teknoloji Bakanlığı, gelecekte araç şarj bulutu bağlantısı, şarj tesisi planlama yöntemleri ve düzenli şarj yönetimi teknolojileri, yüksek güçlü kablosuz şarj için temel teknolojiler ve güç bataryalarının hızlı bir şekilde değiştirilmesi için temel teknolojiler gibi verimli işbirlikçi şarj ve takas için temel teknolojilere ve ekipmanlara odaklanacaktır. Bilimsel ve teknolojik araştırmaları güçlendirmek.

Diğer taraftan,yüksek güçlü DC şarjıelektrikli araçların temel bileşenleri olan güç bataryalarının performansına daha yüksek gereksinimler getiriyor.

Soochow Securities'in analizine göre, her şeyden önce, akünün şarj hızını artırmak, enerji yoğunluğunu artırma ilkesine aykırıdır, çünkü yüksek hız, akünün pozitif ve negatif elektrot malzemelerinin daha küçük parçacıklarını gerektirirken, yüksek enerji yoğunluğu, pozitif ve negatif elektrot malzemelerinin daha büyük parçacıklarını gerektirir.

İkinci olarak, yüksek güç durumunda yüksek hızlı şarj, bataryada daha ciddi lityum biriktirme yan reaksiyonlarına ve ısı üretimi etkilerine yol açacak ve bu da batarya güvenliğinin azalmasına neden olacaktır.

Bunlar arasında, pilin negatif elektrot malzemesi, hızlı şarj için ana sınırlayıcı faktördür. Bunun nedeni, negatif elektrot grafitinin grafen tabakalarından yapılmış olması ve lityum iyonlarının tabakanın kenarlarından girmesidir. Bu nedenle, hızlı şarj işlemi sırasında negatif elektrot, iyonları emme kapasitesinin sınırına hızla ulaşır ve lityum iyonları, grafit parçacıklarının üzerinde katı metal lityum oluşturmaya başlar, yani lityum çökelmesi yan reaksiyonu oluşur. Lityum çökelmesi, lityum iyonlarının gömülmesi için negatif elektrotun etkin alanını azaltır. Bir yandan pil kapasitesini düşürür, iç direnci artırır ve kullanım ömrünü kısaltır. Diğer yandan, arayüz kristalleri büyüyerek ayırıcıyı delerek güvenliği etkiler.

Shanghai Handwe Industry Co., Ltd.'den Profesör Wu Ningning ve diğerleri, daha önce güç pillerinin hızlı şarj kabiliyetini artırmak için, lityum iyonlarının pil katot malzemesine geçiş hızının artırılması ve lityum iyonlarının anot malzemesine gömülmesinin hızlandırılması gerektiğini yazmışlardı. Elektrolitin iyonik iletkenliğini artırmak, hızlı şarj ayırıcısı seçmek, elektrotun iyonik ve elektronik iletkenliğini artırmak ve uygun bir şarj stratejisi seçmek gerekir.

Ancak tüketicilerin merakla beklediği şey, geçen yıldan bu yana yerli akü şirketlerinin hızlı şarjlı aküleri geliştirmeye ve dağıtmaya başlamasıdır. Bu yılın Ağustos ayında, önde gelen CATL şirketi, pozitif lityum demir fosfat sistemine dayanan (4C, akünün çeyrek saatte tamamen şarj edilebileceği anlamına gelir) 4C Shenxing süper şarj edilebilir aküsünü piyasaya sürdü. Bu akü, "10 dakikalık şarj ve 400 kW menzil" sağlayan süper hızlı şarj hızına ulaşabiliyor. Normal sıcaklıkta, akü 10 dakikada %80 SOC'ye kadar şarj edilebiliyor. Aynı zamanda CATL, sistem platformunda, düşük sıcaklıklı ortamlarda optimum çalışma sıcaklığı aralığına hızla ısınabilen hücre sıcaklığı kontrol teknolojisini kullanıyor. -10°C gibi düşük sıcaklıklı bir ortamda bile, 30 dakikada %80'e kadar şarj edilebiliyor ve düşük sıcaklık açıklarında bile sıfırıncı yüzüncü hızdaki ivmelenme elektriksel durumda azalma göstermiyor.

CATL'ye göre, Shenxing süperşarjlı piller bu yıl içinde seri üretime geçecek ve Avita modellerinde kullanılacak ilk piller olacak.

 

CATL'nin üçlü lityum katot malzemesine dayanan 4C Kirin hızlı şarjlı bataryası da bu yıl ideal saf elektrikli modelini piyasaya sürdü ve yakın zamanda son derece kriptonlu lüks avcılık süper otomobili 001FR'yi piyasaya sürdü.

Ningde Times'ın yanı sıra, diğer yerli pil şirketleri arasında China New Aviation da 800V yüksek voltajlı hızlı şarj alanında kare ve büyük silindirik olmak üzere iki yol belirlemiştir. Kare piller 4C hızlı şarjı, büyük silindirik piller ise 6C hızlı şarjı destekler. Prizmatik pil çözümüyle ilgili olarak China Innovation Aviation, Xpeng G9'a 800V yüksek voltaj platformuna dayalı olarak geliştirilen yeni nesil hızlı şarjlı lityum demir piller ve orta-nikel yüksek voltajlı üçlü piller sunmaktadır. Bu piller, 20 dakikada %10'dan %80'e kadar SOC elde edebilmektedir.

Honeycomb Energy, Dragon Scale Battery'i 2022 yılında piyasaya sürdü. Bu pil, demir-lityum, üçlü ve kobaltsız gibi tam kimyasal sistem çözümleriyle uyumludur. 1.6C-6C hızlı şarj sistemlerini kapsar ve A00-D sınıfı seri modellere takılabilir. Modelin 2023'ün dördüncü çeyreğinde seri üretime geçmesi bekleniyor.

Yiwei Lithium Energy, 2023 yılında büyük silindirik bir pil π sistemini piyasaya sürecek. Pilin "π" soğutma teknolojisi, pillerin hızlı şarj ve ısınma sorununu çözebilir. 46 serisi büyük silindirik pillerinin seri üretimine başlanması ve 2023'ün üçüncü çeyreğinde teslim edilmesi bekleniyor.

Sunwanda Şirketi, bu yılın Ağustos ayında yatırımcılara, şirketin BEV pazarı için piyasaya sürdüğü "hızlı şarj" aküsünün 800V yüksek voltaj ve 400V normal voltaj sistemlerine uyarlanabileceğini de açıkladı. Süper hızlı şarjlı 4C akü ürünleri ilk çeyrekte seri üretime geçti. 4C-6C "hızlı şarj" akülerinin geliştirme süreci sorunsuz ilerliyor ve tüm senaryo, 10 dakikada 400 kW'lık bir akü ömrüne ulaşılmasını sağlıyor.