Em 13 de setembro, o Ministério da Indústria e Tecnologia da Informação anunciou o lançamento oficial das normas nacionais recomendadas GB/T 20234.1-2023 "Dispositivos de Conexão para Carregamento Condutivo de Veículos Elétricos - Parte 1: Uso Geral", recentemente proposta pelo Ministério da Indústria e Tecnologia da Informação e sob a jurisdição do Comitê Técnico Nacional de Padronização Automotiva. As normas GB/T 20234.3-2023 "Dispositivos de Conexão para Carregamento Condutivo de Veículos Elétricos - Parte 3: Interface de Carregamento CC" também foram publicadas.
Ao acompanhar as soluções técnicas atuais do meu país para interfaces de carregamento CC e garantir a compatibilidade universal entre 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 aprimoramento dos métodos de teste para propriedades mecânicas, dispositivos de travamento, vida útil, etc.
O Ministério da Indústria e Tecnologia da Informação destacou que as normas de carregamento são a base para garantir a interconexão entre veículos elétricos e estações de carregamento, bem como um carregamento seguro e confiável. Nos últimos anos, com o aumento da autonomia dos veículos elétricos e da velocidade de carregamento das baterias, os consumidores têm demonstrado uma demanda cada vez maior por veículos que recarregam a energia elétrica rapidamente. Novas tecnologias, novos formatos de negócios e novas demandas, representadas pelo "carregamento CC de alta potência", continuam a surgir, o que levou a um consenso geral na indústria sobre a necessidade de acelerar a revisão e o aprimoramento das normas originais relacionadas às interfaces de carregamento.
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 Padronização Automotiva para concluir a revisão de duas normas nacionais recomendadas, alcançando uma nova atualização para a versão original de 2015 do esquema de normas nacionais (comumente conhecido como norma "2015 +"), o que é favorável para aprimorar ainda mais a adaptabilidade ambiental, a segurança e a confiabilidade dos dispositivos de conexão de carregamento condutivo e, ao mesmo tempo, atender às necessidades reais de carregamento CC de baixa e alta potência.
Na próxima etapa, o Ministério da Indústria e Tecnologia da Informação organizará as unidades relevantes para realizar ampla divulgação, promoção e implementação das duas normas nacionais, promover a disseminação e a aplicação do carregamento CC de alta potência e outras tecnologias, e criar um ambiente de desenvolvimento de alta qualidade para a indústria de veículos de nova energia e para o setor de infraestrutura de carregamento. O carregamento lento sempre foi um dos principais problemas da 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 simples, um carregamento de 1C pode carregar totalmente o sistema de bateria em 60 minutos), ou seja, leva cerca de 30 minutos para carregar até atingir um SOC de 30% a 80%, e a autonomia da bateria é de cerca de 219 km (padrão NEDC).
Na prática, a maioria dos veículos puramente elétricos requer de 40 a 50 minutos de carregamento para atingir um nível de carga (SOC) de 30% a 80% e pode percorrer cerca de 150 a 200 km. Se incluirmos o tempo de deslocamento até e a saída do posto de carregamento (cerca de 10 minutos), um veículo puramente elétrico que leva cerca de 1 hora para carregar só consegue rodar em rodovia por pouco mais de 1 hora.
A promoção e a aplicação de tecnologias como o carregamento CC de alta potência exigirão uma maior modernização da rede de carregamento no futuro. O Ministério da Ciência e Tecnologia já anunciou que o país possui a maior rede de pontos de recarga, com o maior número de equipamentos e a maior área de cobertura. A maioria das novas instalações públicas de carregamento são equipadas com carregadores CC de alta potência, de 120 kW ou mais.Pilhas de carregamento lento CA de 7 kWTornaram-se padrão no setor privado. A aplicação do carregamento rápido em corrente contínua (CC) popularizou-se principalmente no campo dos veículos especiais. Os pontos de recarga públicos contam com plataformas em nuvem para monitoramento em tempo real, aplicativos para localização de pontos de recarga e pagamento online, e novas tecnologias como carregamento de alta potência, carregamento em CC de baixa potência, conexão automática e carregamento ordenado estão sendo gradualmente industrializadas.
No futuro, o Ministério da Ciência e Tecnologia concentrará seus esforços em tecnologias e equipamentos essenciais para o carregamento e troca colaborativos eficientes, como tecnologias-chave para interconexão de nuvens de veículos elétricos, métodos de planejamento de instalações de carregamento e tecnologias de gerenciamento ordenado de carregamento, tecnologias-chave para carregamento sem fio de alta potência e tecnologias-chave para substituição rápida de baterias. Além disso, fortalecerá a pesquisa científica e tecnológica.
Por outro lado,carregamento CC de alta potênciaimpõe requisitos mais rigorosos ao desempenho das baterias de energia, componentes essenciais dos veículos elétricos.
Segundo 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 uma taxa alta requer partículas menores dos materiais dos eletrodos positivo e negativo da bateria, e uma alta densidade de energia requer partículas maiores desses materiais.
Em segundo lugar, o carregamento em alta taxa e em estado de alta potência trará reações secundárias de deposição de lítio e efeitos de geração de calor mais graves para a bateria, resultando em menor segurança da bateria.
Dentre eles, o material do eletrodo negativo da bateria é o principal fator limitante para o carregamento rápido. Isso ocorre porque o grafite do eletrodo negativo é feito de folhas de grafeno, e os íons de lítio penetram na folha pelas bordas. Portanto, durante o processo de carregamento rápido, o eletrodo negativo atinge rapidamente o limite de sua capacidade de absorção de íons, e os íons de lítio começam a formar lítio metálico sólido sobre as partículas de grafite, ou seja, geram uma reação secundária de precipitação de lítio. A precipitação de lítio reduz a área efetiva do eletrodo negativo para a adsorção de íons de lítio. Por um lado, reduz a capacidade da bateria, aumenta a resistência interna e diminui sua vida útil. Por outro lado, cristais na interface crescem e perfuram o separador, comprometendo a segurança.
O professor Wu Ningning e outros da Shanghai Handwe Industry Co., Ltd. já escreveram anteriormente que, para melhorar a capacidade de carregamento rápido de baterias de alta potência, é necessário aumentar a velocidade de migração dos íons de lítio no material do cátodo da bateria e acelerar a incorporação dos íons de lítio no material do ânodo. Isso inclui melhorar a condutividade iônica do eletrólito, escolher um separador de carregamento rápido, melhorar a condutividade iônica e eletrônica do eletrodo e selecionar uma estratégia de carregamento adequada.
No entanto, o que os consumidores podem esperar é que, desde o ano passado, as empresas nacionais de baterias começaram a desenvolver e implementar baterias de carregamento rápido. Em agosto deste ano, a CATL, empresa líder no setor, lançou a bateria super-recarregável 4C Shenxing, baseada no sistema de fosfato de ferro-lítio positivo (4C significa que a bateria pode ser totalmente carregada em quinze minutos), capaz de atingir uma velocidade de carregamento super-rápida de "10 minutos de carregamento e 400 kW". Em temperatura ambiente, a bateria pode ser carregada até 80% do SOC em 10 minutos. Além disso, a CATL utiliza tecnologia de controle de temperatura das células na plataforma do sistema, que permite o aquecimento rápido até a faixa de temperatura operacional ideal em ambientes de baixa temperatura. Mesmo em uma temperatura de -10°C, a bateria pode ser carregada até 80% em 30 minutos, e mesmo em condições de baixa temperatura, a aceleração de 0 a 100% não apresenta perda de carga.
Segundo a CATL, as baterias superpotentes de Shenxing serão produzidas em massa ainda este ano e serão as primeiras a serem utilizadas nos modelos Avita.
A CATL lançou este ano o modelo ideal de bateria totalmente elétrica Kirin 4C com carregamento rápido, baseada em material catódico de lítio ternário, e recentemente apresentou o supercarro de luxo para caça com tecnologia Krypton, o 001FR.
Além da Ningde Times, entre outras empresas nacionais de baterias, a China New Aviation estabeleceu duas linhas de produtos: baterias quadradas e baterias cilíndricas de grande porte, ambas voltadas para o carregamento rápido de alta tensão de 800V. As baterias quadradas suportam carregamento rápido de 4C, enquanto as baterias cilíndricas de grande porte suportam carregamento rápido de 6C. Em relação à solução de baterias prismáticas, a China Innovation Aviation fornece à Xpeng G9 uma nova geração de baterias de lítio-ferro de carregamento rápido e baterias ternárias de níquel-alumínio de alta tensão, desenvolvidas com base em uma plataforma de alta tensão de 800V, que podem atingir um SOC (estado de carga) de 10% a 80% em 20 minutos.
A Honeycomb Energy lançou a bateria Dragon Scale em 2022. A bateria é compatível com soluções de sistemas químicos completos, como ferro-lítio, ternários e sem cobalto. Ela abrange sistemas de carregamento rápido de 1,6C a 6C e pode ser instalada nos modelos da série A00-D. A produção em massa do modelo está prevista para o quarto trimestre de 2023.
A Yiwei Lithium Energy lançará um sistema de baterias cilíndricas de grande porte com tecnologia π em 2023. A tecnologia de resfriamento "π" da bateria resolve o problema do carregamento rápido e do superaquecimento das baterias. A produção em massa e a entrega das baterias cilíndricas de grande porte da série 46 estão previstas para o terceiro trimestre de 2023.
Em agosto deste ano, a Sunwanda Company também informou aos investidores que a bateria de "carregamento ultrarrápido" lançada pela empresa para o mercado de veículos elétricos a bateria (BEV) pode ser adaptada a sistemas de alta tensão de 800V e de tensão normal de 400V. Os produtos de bateria de carregamento ultrarrápido de 4 células (4C) entraram em produção em massa no primeiro trimestre. O desenvolvimento de baterias de "carregamento ultrarrápido" de 4C a 6C está progredindo sem problemas, e todo o cenário permite atingir uma autonomia de 400 kW em 10 minutos.
Data da publicação: 17 de outubro de 2023