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这样给电动汽车充电只要十分钟!!!!

时间:2018/9/4 浏览量:4171

里程焦虑和充电焦虑是纯电动汽车发展最重要的两道坎,第一个是由电池的能量密度决定的,目前最先进的锂电池汽车综合续航里程都在500km上下,处于瓶颈期,暂时进步空间不大;而充电时长则是由电池本身、充电设备以及电网多方决定的。目前,主流快充系统极限基本是“在30分钟内将电量冲到80%”,这个数据远没有达到当前技术瓶颈,还有很大的进步空间。


目前,在电池能量密度(续航里程)没啥搞头的大环境下,怎样提高电池充电效率(压缩充电时长)?也就成了各国和各大厂商的重点攻坚对象。


什么是大功率充电系统?



大功率充电系统是一个相对的概念,目前国网最大功率的直流电桩(快充)的功率在60千瓦左右(500V/120A),如果从电量少于10%开始充电,充满需要的时间普遍大于1小时,即使是特斯拉的超级充电站,其功率也就120千瓦,而加油则只需要10分钟就能搞定,乘员顺便还能小个便。想要达到这个标准,充电桩的功率(电压X电流)要远高于当前的60千瓦快充系统(5倍以上),这就是大功率充电系统的概念。


相比“慢充”“快充”有什么优势?



站在用户的角度,我们需要的就是能在10分钟内搞定的“超级充电桩”,这有助于打消客户的充电焦虑,增加购买信心。而对于公交、物流这类运营车辆来说,高效的充电设备也将大大增加运营效率。本质上,充电效率的提高还是增强纯电动汽车的竞争力,扩大市场份额。


目前日本本土的快充系统是150千瓦、而国内最高也就60千瓦。日前,中国电力企业联合会(CEC)和日本电动汽车快速充电器协会(CHAdeMo)已经同意标准化下一代电动汽车(EV)快速充电系统,双方将在2020年前共同研发一款充电桩,可在不到10分钟的时间内将车辆充满电,该标准被称之为“推荐性国家标准(GB/T)”。



面对大功率充电这一新能源车的重要趋势,各国也在不遗余力推行该系统的标准化、规模化、网络化。虽然,在路上暂时还看不到这种“大杀器”,但GB/T概念的出现也算让消费者看到了大功率充电系统普及的曙光。

 

需要解决哪些问题?


想要提高充电效率,可不单单是提高充电电压那么简单,这对电池、电桩以及电网都提出了更高的要求。


1.铺设专用的电网系统是必须的


国内的民用电是220V(单相交流)、工业用电是380V(三相交流),而我们需要的是高达800V的高压直流电。以保时捷350kW电桩来算,其额定电流将超过400A,这对任何供电设备和用电设备来说都是一个非常恐怖的数值。



不管是民用还是工业用电都远不到这个标准,必须要从高压电网另外拉出一套完全独立的供电系统,显然,这不是汽车厂商能够办到的,如果能够建成并普及,那完全称得上得是国家电网能吹十几年的“超级工程”。


2.充电设备标准更高


搞电气的都知道,大电流是供电系统的“天敌”,所以输电线路都采用的特高压输电,目的就是限制电流,降低热效应(I^2Rt),减少输电的能量损耗。现在你跟我说,给汽车电池充电的电流是400A,换谁都是“黑人问号脸”。



这样超大电流需要怎么样的设备支持?作为直流充电设备,输电设备阻值必须是极低的,电线要多粗有多粗,接口要多结实有多结实,充电过程也得是逐渐加压和逐渐减压。除此之外,还需要专属的散热系统,给设备降温,最理想的是配冷却系统,搞成超导状态(造价惊人)。


3.安全评估十分重要


即使是现在的60kW充电桩,在炎热环境下也常出现自燃的情况,这在国内已经不是什么大新闻,说到底都是大电流的热效应导致的,现在还要将电流提升5倍甚至更高,其带来的安全隐患也是惊人的,破坏力也是惊人的。



而对电池来说,与超级电容不同,电池本身也是有阻值的,在大功率充电时也必然会产热,这对整车的高压防护等级、热管理等安全性能要求更高,特别是这种必须跟大电流“零距离接触”的情况。

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