Wstęp:
5-minutowe ładowanie z zasięgiem 400 kilometrów! 17 marca BYD wprowadził na rynek system „szybkiego ładowania megawatami”, który umożliwi ładowanie pojazdów elektrycznych równie szybko, jak tankowanie.
Aby jednak osiągnąć cel „ropy naftowej i energii elektrycznej z tą samą prędkością”, firma BYD najwyraźniej osiągnęła kres możliwości własnej baterii litowo-żelazowo-fosforanowej. Pomimo faktu, że gęstość energetyczna samego materiału litowo-żelazowo-fosforanowego zbliża się do teoretycznego limitu, BYD wciąż posuwa projektowanie produktów i optymalizację technologiczną do granic możliwości.
Graj w ekstremalne gry! 10C fosforan litowo-żelazowy
Po pierwsze, zgodnie z informacjami podanymi na konferencji prasowej BYD, technologia szybkiego ładowania firmy BYD wykorzystuje produkt o nazwie „akumulator z szybkim ładowaniem”, który nadal jest rodzajem akumulatora litowo-żelazowo-fosforanowego.
Nie tylko przełamuje to dominację akumulatorów litowo-jonowych o dużej pojemności, takich jak akumulatory trójskładnikowe o wysokiej zawartości niklu, na rynku szybkiego ładowania, ale także pozwala firmie BYD po raz kolejny wykorzystać wydajność akumulatorów litowo-żelazowo-fosforanowych do granic możliwości, umożliwiając firmie BYD utrzymanie swojej wartości rynkowej w technologii akumulatorów litowo-żelazowo-fosforanowych.
Według danych opublikowanych przez BYD, BYD osiągnął szczytową moc ładowania 1 megawata (1000 kW) dla niektórych modeli, takich jak Han L i Tang L, a 5-minutowe szybkie ładowanie może zapewnić zasięg 400 kilometrów. Akumulator z funkcją szybkiego ładowania osiągnął prędkość ładowania 10°C.
Co to za koncepcja? Z naukowego punktu widzenia, w branży powszechnie przyjmuje się, że gęstość energii akumulatorów litowo-żelazowo-fosforanowych jest bliska teoretycznej granicy. Zazwyczaj, aby zapewnić wyższą gęstość energii, producenci poświęcają część parametrów ładowania i rozładowywania. Zasadniczo, za idealny prąd rozładowania dla akumulatorów litowo-żelazowo-fosforanowych uważa się rozładowanie na poziomie 3-5°C.
Tym razem jednak BYD zwiększyło szybkość rozładowania fosforanu litu i żelaza do 10°C, co oznacza nie tylko, że prąd wzrósł niemal dwukrotnie, ale także, że rezystancja wewnętrzna i trudność zarządzania temperaturą wzrosły dwukrotnie.
Firma BYD twierdzi, że „akumulator z funkcją błyskawicznego ładowania” firmy BYD, bazujący na ostrzu, optymalizuje strukturę elektrod akumulatora ostrza, zmniejszając opór migracji jonów litu o 50% i tym samym po raz pierwszy osiągając szybkość ładowania przekraczającą 10°C.
W materiale elektrody dodatniej firma BYD wykorzystuje wysokiej czystości, wysokie ciśnienie i gęstość materiałów litowo-żelazowo-fosforanowych czwartej generacji, a także procesy kruszenia w skali nano, specjalne dodatki formułowe oraz wysokotemperaturowe procesy kalcynacji. Bardziej doskonała wewnętrzna struktura krystaliczna i krótsza ścieżka dyfuzji jonów litu zwiększają szybkość migracji jonów litu, zmniejszając tym samym rezystancję wewnętrzną akumulatora i poprawiając wydajność rozładowania.
Ponadto, przy doborze elektrod ujemnych i elektrolitów, konieczne jest również wybranie najlepszych z najlepszych. Zastosowanie sztucznego grafitu o większej powierzchni właściwej oraz dodanie wysokowydajnych elektrolitów PEO (tlenku polietylenu) również stały się niezbędnymi warunkami dla akumulatorów litowo-żelazowo-fosforanowych 10C.
Krótko mówiąc, aby osiągnąć przełom w zakresie osiągów, BYD nie szczędzi wydatków. Na konferencji prasowej cena modelu BYD Han L EV wyposażonego w akumulator z funkcją szybkiego ładowania osiągnęła 270 000-350 000 juanów, czyli prawie o 70 000 juanów więcej niż cena inteligentnej wersji elektrycznej z 2025 roku (model Honor o mocy 701 km).
Jaka jest żywotność i bezpieczeństwo akumulatorów ładowanych błyskawicznie?
Oczywiście, w przypadku zaawansowanych technologii, koszt nie stanowi problemu. Wszyscy nadal dbają o jakość i bezpieczeństwo produktu. W związku z tym, Lian Yubo, wiceprezes wykonawczy BYD Group, stwierdził, że akumulatory z funkcją szybkiego ładowania mogą zachować długą żywotność nawet przy bardzo wysokim natężeniu ładowania, a ich cykl życia wydłuża się o 35%.
Można powiedzieć, że tym razem odpowiedź BYD jest całkiem uczciwa i pełna umiejętności, przynajmniej nie negując wpływu przeładowywania na żywotność baterii.
Ponieważ, co do zasady, szybkie ładowanie i rozładowywanie ma nieodwracalny wpływ na strukturę akumulatora. Im szybsze ładowanie i rozładowywanie, tym większy wpływ na cykl życia akumulatora. Jeśli chodzi o superładowanie, długotrwałe użytkowanie często skraca żywotność akumulatora o 20% do 30%. Dlatego większość producentów zaleca przeładowywanie jako opcję ładowania awaryjnego.
Niektórzy producenci wprowadzają funkcję przeładowywania, aby wydłużyć cykl życia baterii. Skrócenie żywotności baterii spowodowane przeładowywaniem jest kompensowane przez wydłużenie żywotności baterii przez producenta, co ostatecznie pozwala całemu produktowi zachować dobrą wydajność ładowania i rozładowywania w oczekiwanym okresie użytkowania.
Ponadto, aby umożliwić „błyskawiczne ładowanie”, firma BYD wdrożyła szereg udoskonaleń systemowych, które wyeliminowały niedoskonałości akumulatorów litowo-żelazowo-fosforanowych oraz całego układu zasilania.
Aby zrekompensować niedostatki związane z niską temperaturą pracy akumulatorów litowo-żelazowo-fosforanowych, system „błyskawicznego ładowania” firmy BYD wykorzystuje impulsowe urządzenie grzewcze, które utrzymuje szybkie ładowanie i rozładowywanie akumulatora poprzez samonagrzewanie w niskich temperaturach. Jednocześnie, aby poradzić sobie z nagrzewaniem akumulatora spowodowanym ładowaniem i rozładowywaniem z dużą mocą, komora akumulatora została zintegrowana z kompozytowym układem kontroli temperatury chłodzenia cieczą, który bezpośrednio odprowadza ciepło z akumulatora poprzez czynnik chłodniczy.
Pod względem bezpieczeństwa, fosforan litowo-żelazowy po raz kolejny udowodnił swoją wartość. Według firmy BYD, jej akumulator z funkcją szybkiego ładowania z łatwością przeszedł test zgniatania o masie 1200 ton oraz test zderzeniowy przy prędkości 70 km/h. Stabilna struktura chemiczna i właściwości zmniejszające palność fosforanu litowo-żelazowego po raz kolejny stanowią podstawową gwarancję bezpieczeństwa pojazdów elektrycznych.
W obliczu wąskiego gardła ładowania
Być może większość ludzi nie ma pojęcia o mocy mierzonej w megawatach, ale ważne jest, aby zrozumieć, że 1 megawat może odpowiadać mocy średniej wielkości fabryki, zainstalowanej mocy małej elektrowni słonecznej lub zużyciu energii elektrycznej społeczności liczącej tysiąc osób.
Tak, dobrze słyszeliście. Moc ładowania samochodu jest równa mocy ładowania fabryki lub osiedla mieszkaniowego. Stacja ładowania odpowiada zużyciu prądu połowy ulicy. Taka skala zużycia energii elektrycznej będzie stanowić ogromne wyzwanie dla obecnej miejskiej sieci energetycznej.
Nie chodzi o to, że nie ma pieniędzy na budowę stacji ładowania, ale o to, by zbudować superładowarki, konieczna jest modernizacja całej sieci energetycznej miasta i ulic. Ten projekt wymaga ogromnego nakładu pracy, niczym robienie pierogów specjalnie do talerza octu. Przy obecnym stanie BYD zaplanowało budowę w przyszłości ponad 4000 „stacji szybkiego ładowania o mocy megawatów” w całym kraju.
4000 „stacji szybkiego ładowania o mocy megawatów” to w rzeczywistości za mało. Szybkie ładowanie „baterii” i „samochodów” to dopiero pierwszy krok do osiągnięcia „równej prędkości” w zakresie ropy naftowej i energii elektrycznej.
Wraz z przełomem w technologii pojazdów elektrycznych i akumulatorów, prawdziwy problem zaczął przenosić się na budowę obiektów energetycznych i sieci energetycznych. Zarówno BYD i CATL, jak i inne chińskie firmy produkujące akumulatory i pojazdy elektryczne, mogą napotkać większe możliwości rynkowe w tym zakresie.
Zapytanie ofertowe:
Jacqueline:jacqueline@heltec-bms.com/ +86 185 8375 6538
Sucre:sucre@heltec-bms.com/ +86 136 8844 2313
Nancy:nancy@heltec-bms.com/ +86 184 8223 7713
Czas publikacji: 20 marca 2025 r.