A pilha de carregamento DC de alta potência está chegando

Em 13 de setembro, o Ministério da Indústria e Tecnologia da Informação anunciou que GB/T 20234.1-2023 "Dispositivos de Conexão para Carregamento Condutivo de Veículos Elétricos Parte 1: Finalidade Geral" foi recentemente proposto pelo Ministério da Indústria e Tecnologia da Informação e sob a jurisdição de o Comitê Técnico Nacional de Normalização Automotiva.Requisitos" e GB/T 20234.3-2023 "Dispositivos de conexão para carregamento condutivo de veículos elétricos Parte 3: Interface de carregamento CC", dois padrões nacionais recomendados foram lançados oficialmente.

Ao seguir as atuais soluções técnicas de interface de carregamento DC do meu país e garantir a compatibilidade universal de interfaces de carregamento novas e antigas, o novo padrão aumenta a corrente máxima de carregamento de 250 amperes para 800 amperes e a potência de carregamento para800 kWe adiciona resfriamento ativo, monitoramento de temperatura e outros recursos relacionados.Requisitos técnicos, otimização e melhoria de métodos de teste de propriedades mecânicas, dispositivos de travamento, vida útil, etc.

O Ministério da Indústria e Tecnologia da Informação salientou que as normas de carregamento são a base para garantir a interligação entre veículos eléctricos e instalações de carregamento, bem como um carregamento seguro e fiável.Nos últimos anos, à medida que a autonomia dos veículos eléctricos aumenta e a taxa de carregamento das baterias eléctricas aumenta, os consumidores têm uma procura cada vez mais forte de veículos para reabastecer rapidamente a energia eléctrica.Novas tecnologias, novos formatos de negócios e novas demandas representadas pelo "carregamento DC de alta potência" continuam a Emergir, tornou-se um consenso geral na indústria para acelerar a revisão e melhoria dos padrões originais relacionados às interfaces de carregamento.

A pilha de carregamento DC de alta potência

De acordo com o desenvolvimento da tecnologia de carregamento de veículos elétricos e a demanda por recarga rápida, o Ministério da Indústria e Tecnologia da Informação organizou o Comitê Técnico Nacional de Normalização Automotiva para concluir a revisão de dois padrões nacionais recomendados, alcançando uma nova atualização para a versão original de 2015 de o esquema padrão nacional (comumente conhecido como padrão "2015 +"), que contribui para melhorar ainda mais a adaptabilidade ambiental, segurança e confiabilidade dos dispositivos de conexão de carregamento condutivo e, ao mesmo tempo, atender às necessidades reais de baixa potência DC e carregamento de alta potência.

Na próxima etapa, o Ministério da Indústria e Tecnologia da Informação organizará unidades relevantes para realizar publicidade, promoção e implementação aprofundada dos dois padrões nacionais, promover a promoção e aplicação de carregamento DC de alta potência e outras tecnologias, e criar um ambiente de desenvolvimento de alta qualidade para a indústria de veículos com novas energias e para a indústria de instalações de carregamento.Bom meio-ambiente.O carregamento lento sempre foi um problema central na indústria de veículos elétricos.

De acordo com um relatório da Soochow Securities, a taxa média teórica de carregamento dos modelos mais vendidos que suportam carregamento rápido em 2021 é de cerca de 1C (C representa a taxa de carregamento do sistema de bateria. Em termos leigos, o carregamento de 1C pode carregar totalmente o sistema de bateria em 60 minutos), ou seja, leva cerca de 30 minutos para carregar para atingir SOC 30%-80%, e a vida útil da bateria é de cerca de 219km (padrão NEDC).

Na prática, a maioria dos veículos eléctricos puros requerem 40-50 minutos de carregamento para atingir SOC 30%-80% e podem percorrer cerca de 150-200km.Se o tempo de entrada e saída da estação de carregamento estiver incluído (cerca de 10 minutos), um veículo elétrico puro que leva cerca de 1 hora para carregar só poderá circular na rodovia por cerca de mais de 1 hora.

A promoção e aplicação de tecnologias como o carregamento DC de alta potência exigirão uma maior modernização da rede de carregamento no futuro.O Ministério da Ciência e Tecnologia anunciou anteriormente que o meu país já construiu uma rede de instalações de carregamento com o maior número de equipamentos de carregamento e a maior área de cobertura.A maioria das novas instalações de carregamento público são principalmente equipamentos de carregamento rápido DC com 120 kW ou superior.Pilhas de carregamento lento de 7kW ACtornaram-se padrão no setor privado.A aplicação do carregamento rápido DC foi basicamente popularizada na área de veículos especiais.As instalações de carregamento público possuem rede de plataforma em nuvem para monitoramento em tempo real.capacidades, localização de pilha de APP e pagamento on-line têm sido amplamente utilizados, e novas tecnologias, como carregamento de alta potência, carregamento DC de baixa potência, conexão de carregamento automático e carregamento ordenado estão sendo gradualmente industrializadas.

No futuro, o Ministério da Ciência e Tecnologia concentrar-se-á em tecnologias e equipamentos-chave para carregamento e troca colaborativos eficientes, tais como tecnologias-chave para interligação de pilhas de veículos em nuvem, métodos de planeamento de instalações de carregamento e tecnologias de gestão de carregamento ordenado, tecnologias-chave para alta potência carregamento sem fio e tecnologias essenciais para substituição rápida de baterias elétricas.Fortalecer a pesquisa científica e tecnológica.

Por outro lado,carregamento DC de alta potênciaimpõe requisitos mais elevados ao desempenho das baterias de energia, os principais componentes dos veículos elétricos.

De acordo com a análise da Soochow Securities, em primeiro lugar, aumentar a taxa de carregamento da bateria é contrário ao princípio de aumentar a densidade de energia, porque a alta taxa requer partículas menores de materiais de eletrodo positivos e negativos da bateria, e alta densidade de energia requer partículas maiores de materiais de eletrodo positivos e negativos.

Em segundo lugar, o carregamento de alta taxa em um estado de alta potência trará reações colaterais de deposição de lítio e efeitos de geração de calor mais graves para a bateria, resultando na redução da segurança da bateria.

Entre eles, o material do eletrodo negativo da bateria é o principal fator limitante para o carregamento rápido.Isso ocorre porque o eletrodo negativo de grafite é feito de folhas de grafeno e os íons de lítio entram na folha pelas bordas.Portanto, durante o processo de carregamento rápido, o eletrodo negativo atinge rapidamente o limite de sua capacidade de absorver íons, e os íons de lítio começam a formar lítio metálico sólido no topo das partículas de grafite, ou seja, geração de reação lateral de precipitação de lítio.A precipitação de lítio reduzirá a área efetiva do eletrodo negativo para a incorporação de íons de lítio.Por um lado, reduz a capacidade da bateria, aumenta a resistência interna e encurta a vida útil.Por outro lado, os cristais de interface crescem e perfuram o separador, afetando a segurança.

O professor Wu Ningning e outros da Shanghai Handwe Industry Co., Ltd. também escreveram anteriormente que, para melhorar a capacidade de carregamento rápido das baterias de energia, é necessário aumentar a velocidade de migração dos íons de lítio no material do cátodo da bateria e acelerar a incorporação de íons de lítio no material do ânodo.Melhore a condutividade iônica do eletrólito, escolha um separador de carregamento rápido, melhore a condutividade iônica e eletrônica do eletrodo e escolha uma estratégia de carregamento apropriada.

No entanto, o que os consumidores podem esperar é que, desde o ano passado, as empresas nacionais de baterias começaram a desenvolver e implantar baterias de carregamento rápido.Em agosto deste ano, o principal CATL lançou a bateria supercarregável 4C Shenxing baseada no sistema positivo de fosfato de ferro-lítio (4C significa que a bateria pode ser totalmente carregada em um quarto de hora), que pode atingir "10 minutos de carga e um faixa de 400 kw" Velocidade de carregamento super rápida.Sob temperatura normal, a bateria pode ser carregada até 80% SOC em 10 minutos.Ao mesmo tempo, a CATL utiliza tecnologia de controle de temperatura celular na plataforma do sistema, que pode aquecer rapidamente até a faixa ideal de temperatura operacional em ambientes de baixa temperatura.Mesmo em um ambiente de baixa temperatura de -10°C, ele pode ser carregado até 80% em 30 minutos, e mesmo em déficits de baixa temperatura A aceleração de zero cem velocidades não decai no estado elétrico.

Segundo a CATL, as baterias superalimentadas Shenxing serão produzidas em massa ainda este ano e serão as primeiras a serem utilizadas nos modelos Avita.

 

A bateria de carregamento rápido 4C Kirin da CATL baseada em material ternário de cátodo de lítio também lançou o modelo elétrico puro ideal este ano e lançou recentemente o supercarro de caça de luxo extremamente krypton 001FR.

Além do Ningde Times, entre outras empresas nacionais de baterias, a China New Aviation traçou duas rotas, quadrada e cilíndrica grande, na área de carregamento rápido de alta tensão de 800V.As baterias quadradas suportam carregamento rápido de 4C e as baterias cilíndricas grandes suportam carregamento rápido de 6C.Em relação à solução de bateria prismática, a China Innovation Aviation fornece ao Xpeng G9 uma nova geração de baterias de ferro-lítio de carregamento rápido e baterias ternárias de níquel médio e alta tensão desenvolvidas com base em uma plataforma de alta tensão de 800V, que pode atingir SOC de 10% a 80% em 20 minutos.

A Honeycomb Energy lançou a bateria Dragon Scale em 2022. A bateria é compatível com soluções completas de sistemas químicos, como ferro-lítio, ternário e sem cobalto.Abrange sistemas de carregamento rápido 1.6C-6C e pode ser instalado em modelos da série A00-D.Espera-se que o modelo entre em produção em massa no quarto trimestre de 2023.

A Yiwei Lithium Energy lançará um grande sistema π de bateria cilíndrica em 2023. A tecnologia de resfriamento "π" da bateria pode resolver o problema de carregamento rápido e aquecimento das baterias.Espera-se que suas grandes baterias cilíndricas da série 46 sejam produzidas em massa e entregues no terceiro trimestre de 2023.

Em agosto deste ano, a Sunwanda Company também disse aos investidores que a bateria de “carga flash” atualmente lançada pela empresa para o mercado de BEV pode ser adaptada para sistemas de alta tensão de 800V e tensão normal de 400V.Os produtos de bateria 4C de carregamento super rápido alcançaram produção em massa no primeiro trimestre.O desenvolvimento de baterias de "carregamento flash" 4C-6C está progredindo suavemente e todo o cenário pode atingir uma vida útil de bateria de 400 kw em 10 minutos.


Horário da postagem: 17 de outubro de 2023