目前,電動(dòng)車(chē)?yán)m(xù)航里程普遍較短,用戶(hù)充電頻率非常頻繁。因此,充電時(shí)間的長(zhǎng)短對(duì)用戶(hù)的消費(fèi)體驗(yàn)同樣至關(guān)重要。隨著新能源產(chǎn)業(yè)的不斷推進(jìn),提高電池比容量和功率的市場(chǎng)需求日益迫切,能否有效解決用戶(hù)的使用焦慮,關(guān)系著新能源汽車(chē)能否走出小眾市場(chǎng),贏得更加廣泛的消費(fèi)市場(chǎng)認(rèn)可。
在此背景下,快充技術(shù)開(kāi)始進(jìn)入到大家視野,政策對(duì)快充技術(shù)扶持同樣不遺余力,例如2017年1月1日正式實(shí)施新的財(cái)政補(bǔ)貼方案中,新增的快充類(lèi)新能源客車(chē)每千瓦時(shí)補(bǔ)貼額度為3000元,較非快充類(lèi)高出67%。
在政策和用戶(hù)導(dǎo)向下,電池企業(yè)也積極推進(jìn)快充技術(shù)的開(kāi)發(fā)。當(dāng)下主流快充動(dòng)力電池技術(shù)有三種:第一類(lèi)鈦酸鋰動(dòng)力電池,正極采用三元材料,負(fù)極采用鈦酸鋰,快充倍率獲得市場(chǎng)肯定。以珠海銀隆鈦酸鋰電池為例,6-15分鐘即可充滿(mǎn)電,只不過(guò)成本高和低能量密度缺陷同樣明顯。
第二類(lèi)多元復(fù)合材料快充電池,正極采用三元材料和錳酸鋰混合體系,負(fù)極則采用多孔復(fù)合碳,由于多孔復(fù)合碳的比表面積比傳統(tǒng)石墨的要高出20倍,從而進(jìn)一步提升快充的性能。不過(guò),同樣也存在循環(huán)壽命短和安全性問(wèn)題。
第三類(lèi)磷酸鐵鋰快充電池,在成熟體系內(nèi)進(jìn)行優(yōu)化和潛力挖掘,正負(fù)極采用小粒徑、大比表面積材料,以滿(mǎn)足鋰離子快速嵌入和脫出,降低電解液黏度以提高鋰離子遷移速率;材料成本相對(duì)較低,再結(jié)合成熟的技術(shù)及穩(wěn)定的產(chǎn)品性能,磷酸鐵鋰快充電池發(fā)展?jié)摿薮蟆?br />
2017年前三批《新能源汽車(chē)推廣應(yīng)用推薦車(chē)型目錄》中,累計(jì)有近40款客車(chē)快充倍率均在5C以上,目前快充動(dòng)力電池主要應(yīng)用于新能源客車(chē),尤其是公交系統(tǒng)的成功應(yīng)用,獲得市場(chǎng)驗(yàn)證,并已經(jīng)形成規(guī)模效應(yīng)。
盡管,高倍率快充技術(shù)應(yīng)用于乘用車(chē)和專(zhuān)用車(chē)市場(chǎng)的占比限制還很小,但延伸的趨勢(shì)非常明顯,未來(lái)潛力和提升空間巨大。
不過(guò)快充技術(shù)發(fā)展也面臨著重重阻礙,首先是功率越高對(duì)電池質(zhì)量的要求也越高,快充大電流下電池的反應(yīng)條件苛刻劇烈,偏離平衡態(tài)較遠(yuǎn),對(duì)于電池的壽命有較大的損失,安全系數(shù)會(huì)明顯下降。
針對(duì)以上技術(shù)難題,沃特瑪電芯研究所所長(zhǎng)許輝指出,沃特瑪在快充技術(shù)領(lǐng)域已經(jīng)深耕多年,目前已經(jīng)可以實(shí)現(xiàn)6C的快充倍率,在快充技術(shù)上處于行業(yè)前列,伴隨充放電倍率提升,磷酸鐵鋰快充電池同樣面臨大量放熱產(chǎn)生的高溫安全問(wèn)題。
對(duì)此,沃特瑪采用圓柱結(jié)構(gòu)對(duì)電芯結(jié)構(gòu)優(yōu)化,減少電芯內(nèi)部阻抗來(lái)降低溫升,并在常規(guī)安全裝置外設(shè)有通氣管裝置和拉斷開(kāi)啟裝置,實(shí)現(xiàn)6C充電倍率下循環(huán)1600周后仍然保持80%以上的剩余容量。
8月16日,由動(dòng)力電池網(wǎng)、《動(dòng)力電池》雜志、亞太電池展組委會(huì)聯(lián)合主辦的“2017第三屆動(dòng)力電池大會(huì)暨亞洲動(dòng)力電池與儲(chǔ)能技術(shù)峰會(huì)”將在廣州琶洲國(guó)際會(huì)議中心B區(qū)會(huì)議室8號(hào)廳召開(kāi)。沃特瑪創(chuàng)新聯(lián)盟副秘書(shū)長(zhǎng)鐘孟光將帶來(lái)《沃特瑪快充技術(shù)及模式應(yīng)用》的主題演講,與400位與會(huì)嘉賓共同探討動(dòng)力電池快充技術(shù)的趨勢(shì)及未來(lái)。
放眼未來(lái),快充技術(shù)的提升對(duì)整車(chē)電氣安全、電池安全、充電安全、電網(wǎng)安全帶來(lái)重大技術(shù)挑戰(zhàn),這既需要制定科學(xué)合理的充電技術(shù)標(biāo)準(zhǔn),也需要我國(guó)快充技術(shù)的深入研發(fā)。中國(guó)電動(dòng)汽車(chē)百人會(huì)執(zhí)行副理事長(zhǎng)歐陽(yáng)明高指出,2020年電動(dòng)車(chē)與燃油車(chē)全方位的競(jìng)爭(zhēng),快充功率能否達(dá)標(biāo)顯得至關(guān)重要。