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超充技术“超”在何处?把“木桶”水装满

2024-03-29 06:21 来源: 每日看点快看

本文转自:深圳特区报

■ 深圳特区报记者 吴亚男 吴徐美

超充技术的发展,对电池材料、充电设施建设、电网负荷管理等方面提出了新的挑战,同时也为新能源汽车产业的升级和可持续发展提供了新机遇。在普及超充的过程中,如何确保安全与效率并重?

超充是什么?

“随着新能源汽车电池容量越做越大,超充桩将有效解决快速补能需求。”深圳清华大学研究院新能源技术创新中心副主任王世栋表示,超充就是利用大功率充电方式,同时配合相应的电池技术,以大幅度缩短新能源汽车的充电时间。

新能源汽车充电技术从慢充起步,随着充电功率的不断提升实现了快充和超充。不同类型的充电桩,其设备结构有所不同。王世栋指出,新能源汽车电池使用的是直流电,而电网里输送的是交流电,充电桩的作用就是作为“中介”完成电流从电网到电池的导入。慢充桩往往体积小巧,可以采用挂壁式安装在墙上,其内部结构主要就是继电器,将交流电直接导入新能源汽车中,再由车载设备进行整流,完成直流电的转化。

“对快充桩和超充桩而言,充电的功率大幅度提升,对于整流系统的体积、散热和成本都提出了更高的要求,因此整流设备必须放置在充电枪线所连接的主机中。也就是说,由充电桩完成直流电的转化再直接输送至电池,大幅度提升了充电效率。”王世栋说。

如何保证充电安全性?

单纯提升充电功率的技术门槛并不高,但如何真正实现“一杯咖啡,满电出发”的超充目标,又怎样保证充电过程的安全性?

王世栋表示,与普通充电不同,超充相当于是在电池可承受的极限范围内进行充电,对于技术安全性的要求更高。实现极速充电,不仅仅在于建设超充桩设备,还需要从电池单体技术、电池管理系统到电网配电等各方面实现系统性提升。

学界的观点与业界不谋而合。巨湾技研极充生态中心副总经理古兆宁也认为,发展超充技术涉及到的是整个产业链,电池是电流的接收方,充电桩是电流的供给方,而整车则负责充电全过程的管理和控制,这三方必须协同发展缺一不可。其实这就类似于木桶效应,其中的短板将决定超充所实现的充电效率,也将影响消费者最终对于新能源汽车的使用体验。

就电池材料革新而言,王世栋指出,在大功率充电中,对于锂电池的技术能力提出了更高的要求。因为在高倍率充电时,电池会出现“吸锂”的情况,锂会在电池的负极形成堆积,这可能就会刺破隔膜引发正负极短路。因此,现在的锂电池在正负极材料上都有了很大提升,大幅度降低这种“吸锂”的可能性。

他还表示,在电池管理系统上,现在也展开了多项研究以保证充电过程的安全性。一方面通过硬件传感器,直接对电池的充电过程进行多维度监控;另一方面,通过构建电池AI大模型,通过海量数据深度学习,判断最合理的电压电流波动状态以保证安全。

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