ערימת טעינת DC בעלת הספק גבוה מגיעה

בהתאם להתפתחות טכנולוגיית טעינת רכב חשמלי והביקוש לטעינה מהירה, משרד התעשייה וטכנולוגיית המידע ארגן את הוועדה הטכנית הלאומית לתקינה לרכב כדי להשלים את העדכון של שני תקנים לאומיים מומלצים, ולהשיג שדרוג חדש לגרסה המקורית משנת 2015 של תוכנית התקנים הלאומית (המכונה בדרך כלל תקן "2015+"), התורם לשיפור נוסף של יכולת ההסתגלות הסביבתית, הבטיחות והאמינות של התקני חיבור טעינה מוליכים, ובמקביל לענות על הצרכים בפועל של טעינה DC בעלת הספק נמוך והספק גבוה.

בשלב הבא, משרד התעשייה וטכנולוגיית המידע יארגן יחידות רלוונטיות לביצוע פרסום מעמיק, קידום ויישום של שני התקנים הלאומיים, קידום ויישום של טעינת DC בהספק גבוה וטכנולוגיות אחרות, ויצירת סביבת פיתוח איכותית לתעשיית רכבי האנרגיה החדשה ולתעשיית מתקני הטעינה. סביבה טובה. טעינה איטית תמיד הייתה נקודת כאב מרכזית בתעשיית הרכב החשמלי.

על פי דו"ח של Soochow Securities, קצב הטעינה התיאורטי הממוצע של דגמים נמכרים התומכים בטעינה מהירה בשנת 2021 הוא כ-1C (C מייצג את קצב הטעינה של מערכת הסוללה. במילים פשוטות, טעינה של 1C יכולה לטעון את מערכת הסוללה במלואה תוך 60 דקות), כלומר, לוקח כ-30 דקות לטעון כדי להגיע ל-SOC של 30%-80%, וחיי הסוללה הם כ-219 ק"מ (תקן NEDC).

בפועל, רוב כלי הרכב החשמליים דורשים טעינה של 40-50 דקות כדי להגיע לרמת מתח סולארית (SOC) של 30%-80% ויכולים לנסוע כ-150-200 ק"מ. אם כוללים את זמן הכניסה והיציאה מתחנת הטעינה (כ-10 דקות), רכב חשמלי טהור שלוקח כשעה לטעון אותו יכול לנסוע בכביש מהיר רק יותר משעה.

קידום ויישום של טכנולוגיות כגון טעינת DC בהספק גבוה ידרוש שדרוג נוסף של רשת הטעינה בעתיד. משרד המדע והטכנולוגיה הודיע ​​בעבר כי ארצי בנתה כעת רשת מתקני טעינה עם המספר הגדול ביותר של ציוד טעינה ואזור הכיסוי הגדול ביותר. רוב מתקני הטעינה הציבוריים החדשים הם בעיקר ציוד טעינה מהירה DC ​​עם 120 קילוואט ומעלה.ערימות טעינה איטיות של 7 קילוואט ACהפכו לסטנדרט במגזר הפרטי. יישום טעינה מהירה של DC הפך לפופולרי בעיקר בתחום כלי הרכב המיוחדים. מתקני טעינה ציבוריים כוללים רשת פלטפורמת ענן לניטור בזמן אמת, יכולות איתור ערימות APP ותשלום מקוון נמצאים בשימוש נרחב, וטכנולוגיות חדשות כגון טעינה בהספק גבוה, טעינת DC בהספק נמוך, חיבור טעינה אוטומטי וטעינה מסודרת עוברות בהדרגה תהליך תעשייתי.

בעתיד, משרד המדע והטכנולוגיה יתמקד בטכנולוגיות וציוד מרכזיים לטעינה והחלפה שיתופית יעילים, כגון טכנולוגיות מרכזיות לחיבור ענן של רכבים, שיטות תכנון מתקני טעינה וטכנולוגיות ניהול טעינה מסודרות, טכנולוגיות מרכזיות לטעינה אלחוטית בעלת הספק גבוה, וטכנולוגיות מרכזיות להחלפה מהירה של סוללות חשמל. חיזוק המחקר המדעי והטכנולוגי.

מִצַד שֵׁנִי,טעינת DC בעלת הספק גבוהמציב דרישות גבוהות יותר לביצועי סוללות חשמל, המרכיבים המרכזיים של כלי רכב חשמליים.

על פי הניתוח של Soochow Securities, ראשית כל, הגדלת קצב הטעינה של הסוללה מנוגדת לעקרון הגדלת צפיפות האנרגיה, מכיוון שקצב טעינה גבוה דורש חלקיקים קטנים יותר של חומרי אלקטרודה חיוביים ושליליים של הסוללה, וצפיפות אנרגיה גבוהה דורשת חלקיקים גדולים יותר של חומרי אלקטרודה חיוביים ושליליים.

שנית, טעינה בקצב גבוה במצב של הספק גבוה תגרום לתגובות לוואי חמורות יותר של שקיעת ליתיום ואפקטים של יצירת חום בסוללה, וכתוצאה מכך תפחית את בטיחות הסוללה.

ביניהם, חומר האלקטרודה השלילית של הסוללה הוא הגורם המגביל העיקרי לטעינה מהירה. הסיבה לכך היא שהגרפיט של האלקטרודה השלילית עשוי מיריעות גרפן, ויוני ליתיום חודרים ליריעה דרך הקצוות. לכן, במהלך תהליך הטעינה המהירה, האלקטרודה השלילית מגיעה במהירות לגבול יכולתה לספוג יונים, ויוני ליתיום מתחילים ליצור ליתיום מתכתי מוצק על גבי חלקיקי הגרפיט, כלומר יצירת תגובת צד של משקעי ליתיום. משקעי ליתיום יקטין את השטח האפקטיבי של האלקטרודה השלילית להטמעת יוני ליתיום. מצד אחד, זה מפחית את קיבולת הסוללה, מגביר את ההתנגדות הפנימית ומקצר את תוחלת החיים. מצד שני, גבישי ממשק גדלים וחודרים את המפריד, מה שמשפיע על הבטיחות.

פרופסור וו נינגנינג ואחרים מחברת Shanghai Handwe Industry Co., Ltd. כתבו בעבר כי על מנת לשפר את יכולת הטעינה המהירה של סוללות חשמל, יש צורך להגביר את מהירות הנדידה של יוני ליתיום בחומר הקתודה של הסוללה ולהאיץ את הטמעת יוני הליתיום בחומר האנודה. יש לשפר את המוליכות היונית של האלקטרוליט, לבחור מפריד טעינה מהירה, לשפר את המוליכות היונית והאלקטרונית של האלקטרודה, ולבחור אסטרטגיית טעינה מתאימה.

עם זאת, מה שצרכנים יכולים לצפות לו הוא שמאז השנה שעברה, חברות סוללות מקומיות החלו לפתח ולפרוס סוללות טעינה מהירה. באוגוסט השנה, CATL המובילה הוציאה את סוללת הטעינה-על 4C Shenxing המבוססת על מערכת ליתיום ברזל פוספט חיובית (4C פירושו שניתן לטעון את הסוללה במלואה תוך רבע שעה), שיכולה להשיג "10 דקות טעינה וטווח של 400 קילוואט" - מהירות טעינה סופר מהירה. בטמפרטורה רגילה, ניתן לטעון את הסוללה ל-80% SOC תוך 10 דקות. במקביל, CATL משתמשת בטכנולוגיית בקרת טמפרטורת תאים בפלטפורמת המערכת, שיכולה להתחמם במהירות לטווח טמפרטורות פעולה אופטימלי בסביבות טמפרטורה נמוכה. אפילו בסביבת טמפרטורה נמוכה של -10°C, ניתן לטעון אותה ל-80% תוך 30 דקות, ואפילו בגירעונות בטמפרטורה נמוכה, תאוצה של אפס מאה מאה אינה דועכת במצב חשמלי.

על פי CATL, סוללות Shenxing בעלות מטען-על ייוצרו בייצור המוני במהלך השנה הנוכחית ויהיו הראשונות שישמשו בדגמי Avita.

 

סוללת הטעינה המהירה 4C Kirin של CATL המבוססת על חומר קתודה ליתיום טרנרי השיקה גם היא את הדגם החשמלי הטהור האידיאלי השנה, ולאחרונה השיקה את מכונית העל הציד היוקרתית הקריפטונית ביותר 001FR.

בנוסף ל-Ningde Times, בין שאר חברות הסוללות המקומיות, חברת China New Aviation פרשה שני מסלולים, מרובע וגלילי גדול, בתחום טעינה מהירה במתח גבוה 800V. סוללות מרובעות תומכות בטעינה מהירה 4C, וסוללות גליליות גדולות תומכות בטעינה מהירה 6C. בנוגע לפתרון הסוללות המנסרמטי, China Innovation Aviation מספקת ל-Xpeng G9 דור חדש של סוללות ליתיום ברזל טעונות במהירות וסוללות טרנריות ניקל בינוניות במתח גבוה שפותחו על בסיס פלטפורמת מתח גבוה 800V, שיכולות להשיג SOC מ-10% ל-80% תוך 20 דקות.

חברת Honeycomb Energy הוציאה את סוללת Dragon Scale בשנת 2022. הסוללה תואמת לפתרונות מערכות כימיות מלאות כגון ברזל-ליתיום, טרנרי וללא קובלט. היא מכסה מערכות טעינה מהירה 1.6C-6C וניתן להתקין אותה על דגמי סדרת A00-D. הדגם צפוי להיכנס לייצור המוני ברבעון הרביעי של 2023.

חברת Yiwei Lithium Energy תשחרר מערכת π של סוללות גליליות גדולות בשנת 2023. טכנולוגיית הקירור "π" של הסוללה יכולה לפתור את בעיית הטעינה והחימום המהירים של סוללות. סוללות הגליליות הגדולות מסדרת 46 שלה צפויות להיות מיוצרות באופן המוני ומסופקות ברבעון השלישי של 2023.

באוגוסט השנה, חברת סונוואנדה גם הודיעה למשקיעים כי סוללת ה"טעינה המהירה" שהחברה משיקה כעת עבור שוק כלי הרכב הסולריים (BEV) ניתנת להתאמה למערכות מתח גבוה של 800 וולט ומתח רגיל של 400 וולט. מוצרי סוללות 4C עם טעינה מהירה במיוחד הגיעו לייצור המוני ברבעון הראשון. פיתוח סוללות "טעינה המהירה" 4C-6C מתקדם בצורה חלקה, וכל התרחיש יכול להגיע לחיי סוללה של 400 קילוואט תוך 10 דקות.