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详解快充技术对于锂电池的重要性

放大字体 缩小字体 发布日期:2018-09-05 01:01:13   来源:新能源网  编辑:全球新能源网  浏览次数:493


  提问环节

  1. 快充功率是多少?就现在的电池容量,快充理论上最快多长时间?

  这取决于电池容量,如果电池是30千瓦时,大概快充的功率是120千瓦,在纯电动大巴上,电池电量有时候会配到110千瓦时,实际上充电的功率最大是370-400千瓦,电池能够接受4C快充,还有一个限定因素是充电枪,国标最大的充电枪最大的电流是250安培,所以在公交车上经常是两把枪,500安培充。

  2. 快充和慢充是以多少倍率为界定的呢?每快充一次,寿命会减少几次呢(慢充基准次数)?频繁快充对电池寿命的影响?

  充电的倍率最快能有多快,这取决于对系统设计的需求,不能指望速度太快,太快对充电机的要求太高了,实际上在工程上不具备可实施性。快充与慢充通常也不是一个严格的界定,一般意义上,五分钟到二十分钟是足够快的。

  3. 快充技术现在成熟吗,安全可靠性如何?国内外哪些厂家做得好一些,影响快充技术普及的主要困难是哪些?

  快充的技术在重庆有过四年的应用,有成百上千辆公交车在运用,应该来说它是比较成熟的。安全可靠性,大家可能感觉快充快了点,安全是上是否有问题,其实在大电流行业,比如在电解铜、电解铝、炼钢这些行业,电流要比这个大得多,所以说这个应该不是问题。

  4. 快充的电压电流都是非常高的,那是否对整体电网形成较大的影响呢?是否需要配套的充电站呢?

  在使用大电流充电的时候,对局部电网会有比较高的要求,比如在重庆的充电站,因为有6台充电机,所以大概充电站的装机功率用了两台1600千瓦的变压器,要求周边的电网要有这样容量的负荷,后来重庆在充电站旁边增加了一个储能的电池的集装箱,把它建成了一个我们称之为充储放一体化的充电站,通过储能的集装箱来缓解对电网的冲击。

  5. 动力电池中锂电池氢燃料电池哪个会是未来?

  日本在燃料电池上取得了比较大的进展,在使用燃料电池的时候,燃料电池不能大功率的变化,所以它经常会配合一个锂电池来使用。另外,燃料电池对系统化的要求,动力电池充电站的建设碰到了很多问题,燃料电池同样需要建设一个加氢的网络,这个其实是很有挑战的。

  6. 硅油冷却效果参数曲线?电芯温度与充电曲线?

  使用油这种方式最主要的目的是为了提升安全性,散热是附带作用,散热有两种方式,一种是利用模块的外壳来散热,也可以用自然散热或是风吹的方式,这是在国内用的比较多的。在欧洲通常是把硅油循环出去,跟换热器直接换热,这样可以主动控制温度,无论气温怎样,都可以把温度控制在理想范围之内。

  在快速充放电的时候电芯的温度会升高,但这个数据在系统中间不太具有参考性,因为多个电芯密集堆在一起,我们通常是在一个模块级别或者系统级别来考察充电或是放电时候的温升。

  7. 快充的优点大家都知道,但是快充电池续航里程小、国家补贴少、无法达到免购置税条件等对影响用户的购车成本,这个将成为用户选快充的考虑因素吧?

  快速充电在国家补贴政策上对公交的续驶里程和补贴有挂钩的关系,实际上,车厂都会自己研究补贴政策,合理配置电池的电量,使得它能够达到国家要求的标准。再少的话,低于续航里程,补贴受到影响,那么就会影响用户购买的决策。

  8. 快充需要电网配容,这个成本。以及对于公用充电桩而言,不同的电流的技术要求如何配置不同的车辆,现在技术标准没有统一的情况下,后续该如何规范?还是技术解决呢?

  大功率的充电桩往下兼容是可以的,小功率充电是没问题的,但是大功率充电桩建设之后,如果不需要大功率的时候,那么这个投资就有点浪费了。

  9. 每台快充机一般占地面积多大?体积密度多少(每千瓦和每千元人民币)?需要如何和配电公司协商(如何解决对电网冲击的影响比如负载每相不均或过大)?定价有管制吗?

  快充的充电机并没有特别的地方,举个例子,大巴的充电机,像深圳大概很多60千瓦,我们需要360千瓦,相当于6台充电机合并使用,只不过前面合并成了一根或者两根电缆。它的成本市面上的价格每千瓦的充电机大概是在1000多块钱。

  10. LTO应该在48V系统上比较合适。48v容量虽小,但为了4阶段,5阶段油耗标准中国市场可能比欧洲还大。仝总怎么看这个问题?

  对于启停电池,确实钛酸锂的稳定性非常好,技术上是可以的,唯一的问题是它的电压低,只有2.3V,同样要做到48V,需要串联的数量比较多,所以成本会高一些,将来客户希望48V的成本非常有压力,因此是否将来可以大规模的推广不敢说,因为毕竟它不是唯一的选择。

  11. 都说动力电池成本高,占比电动汽车价格比例很大,请问其成本究竟高在哪里?是原材料?工艺过程?还是行业垄断?

  动力电池的成本确实比较高,现在典型的乘用燃油车大概在10万块之内,配了30千瓦时的电池之后差不多要20万,将近贵了一倍,这还是电池厂卖给车厂的价格,如果将来电池要在4S店更换的话,4S店要收多少钱就很难说了,所以它的成本确实是非常贵的。因此,这也是我认为第一要在运营性车辆上通过长寿命来换取油电差来找回它的经济型,另一个做法是微型车,国内像知豆、云100这些也做得非常好,这也是一个潜在的市场。

  电池的成本其实不存在行业垄断,这是一个充分竞争的市场,原材料和工艺工艺过程都是造成它成本高的一个重要原因。成本要降低,就要把能量密度提高,能量密度翻一番,成本可能会降低近一半。

  12. 如果钛酸锂能量密度比传统锂电池小的话小多少?考虑到补贴的情况下同样容量贵多少?

  钛酸锂的能量密度目前是在80瓦时每公斤,磷酸铁锂通常是在130瓦时每公斤,三元电池可以做到180瓦市每公斤,特斯拉大概在230瓦时每公斤。

  13. 电动大巴和出租车为什么不采取更换电池的方法?

  电动大巴和出租车采用换电的方式过去这些年我们国家实践了很多地方,在世博会、奥运会,大巴都采用了换电的方式,在杭州电网对出租车换电探索了好几年,实际最终的结果不好,有几个原因,换电站要备用大量的电池,因此换电站的投资非常大,最终使得国网这样的公司都决定要放弃这种业务模式,这是非常有挑战的一个市场模式,本人不是很看好换电的方式,因为电池的安全性非常重要,好几吨的电池换来换去很难控制。

  14. 您是否认为目前私家车暂时没有快充的市场需求呢?目前的私家车采用什么充电方式呢?与快充有什么不同?

  私家车其实对快充需求不是那么强烈,如果有一天车能够快充是最好的,但是问题在快充就要牺牲一些东西,比如成本和能量密度,而私家车对于成本和续航里程的需求最终会战胜快充的需求,就是说鱼和熊掌只能取一个。

  私家车大部分时候会在家里和办公室楼下慢慢充电,可能偶尔会有快充需求,但这个快充需求却也是刚性的,如果没有快充能力和公用网络,那么对于私家车来说,里程焦虑是不能消除的,所以我们希望有一天,技术能够发展到既能快充成本又足够低,使得它能真正撬动私家车的市场。

  15. 充电桩兼容这方面是否将有政策出台?

  充电桩的兼容性业内很多专家都在呼吁,很多公司出于利益的原因,独立建的充电桩其实是刻意地不愿意与别人兼容,很多公司自己做车,自己建充电站,它的运营系统是封闭的,就是说它的充电系统别人去那儿是充不了电的,这是商业利益的保护。如果要打破,也许是靠国家的政策和法规,也许是靠最终竞争的结果,胜者为王。

  16. 快充在未来三至五年内的市场规模有多大呢?

  快充的市场规模未来三到五年,一个是公交车的优点非常明显,公交车在新的补贴政策的刺激下,到2020年之前或将有百亿的规模,第二个是欧洲的城市对电动化的渴求更加强烈,而且欧洲的油电差非常大,相对来说,电力供应也比较充分,因此预计在欧洲市场快充的市场也会快速增长。

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关键词: 纯电动 电池

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