Wstęp:
5-minutowe ładowanie z zasięgiem 400 kilometrów! 17 marca BYD wypuściło swój system „megawatt flash charging”, który umożliwi ładowanie pojazdów elektrycznych tak szybko, jak tankowanie.
Jednak aby osiągnąć cel „ropy i elektryczności z tą samą prędkością”, BYD najwyraźniej osiągnął limit własnej baterii litowo-żelazowo-fosforanowej. Pomimo faktu, że gęstość energii samego materiału litowo-żelazowo-fosforanowego zbliża się do teoretycznego limitu, BYD nadal popycha projektowanie produktów i optymalizację technologiczną do granic możliwości.
Graj w ekstremum! 10C fosforan litowo-żelazowy
Po pierwsze, zgodnie z informacjami podanymi na konferencji prasowej BYD, technologia błyskawicznego ładowania firmy BYD wykorzystuje produkt o nazwie „akumulator ostrzowy z błyskawicznym ładowaniem”, który nadal jest rodzajem akumulatora litowo-żelazowo-fosforanowego.
Nie tylko przełamuje to dominację baterii litowo-jonowych o dużej pojemności, takich jak baterie trójskładnikowe o wysokiej zawartości niklu, na rynku szybkiego ładowania, ale także pozwala firmie BYD po raz kolejny zwiększyć wydajność baterii litowo-żelazowo-fosforanowych do granic możliwości, umożliwiając firmie BYD utrzymanie pozycji rynkowej w zakresie technologii baterii 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 ładowanie błyskawiczne może uzupełnić zasięg o 400 kilometrów. Jego akumulator z funkcją ładowania błyskawicznego osiągnął szybkość ładowania 10C.
Co to za koncepcja? Z punktu widzenia zasad naukowych, obecnie w branży uznaje się, że gęstość energii akumulatorów litowo-żelazowo-fosforanowych jest bliska teoretycznej granicy. Zazwyczaj, aby zapewnić wyższą gęstość energii, producenci poświęcają część swoich parametrów ładowania i rozładowania. Generalnie, rozładowanie 3-5C jest uważane za idealną szybkość rozładowania dla akumulatorów litowo-żelazowo-fosforanowych.
Tym razem jednak BYD zwiększyło szybkość rozładowania fosforanu litu i żelaza do 10°C, co oznacza nie tylko, że natężenie prądu wzrosło prawie dwukrotnie, ale także, że rezystancja wewnętrzna i trudność zarządzania temperaturą wzrosły dwukrotnie.
Firma BYD twierdzi, że „akumulator z błyskawicznym ładowaniem” firmy BYD, bazując na ostrzu, optymalizuje strukturę elektrod akumulatora ostrza, zmniejszając opór migracji jonów litu o 50%, dzięki czemu po raz pierwszy osiąga szybkość ładowania przekraczającą 10°C.
W przypadku materiału elektrody dodatniej BYD wykorzystuje materiały litowo-żelazowo-fosforanowe czwartej generacji o wysokiej czystości, wysokim ciśnieniu i wysokiej gęstości, a także procesy kruszenia nanometrycznego, specjalne dodatki formułowe i procesy kalcynacji w wysokiej temperaturze. Bardziej doskonała wewnętrzna struktura krystaliczna i krótsza ścieżka dyfuzji jonów litu zwiększają szybkość migracji jonów litu, zmniejszając tym samym wewnętrzny opór baterii i poprawiając wydajność szybkości rozładowania.
Ponadto, jeśli chodzi o wybór elektrod ujemnych i elektrolitów, konieczne jest również wybranie najlepszych z najlepszych. Zastosowanie sztucznego grafitu o większej powierzchni właściwej i dodanie wysokowydajnych elektrolitów PEO (tlenku polietylenu) również stały się niezbędnymi warunkami do obsługi baterii litowo-żelazowo-fosforanowych 10C.
Krótko mówiąc, aby osiągnąć przełom w wydajności, BYD nie szczędzi kosztów. Na konferencji prasowej cena BYD Han L EV wyposażonego w akumulator z „błyskawicznym ładowaniem” osiągnęła 270000-350000 juanów, co jest prawie 70000 juanów więcej niż cena jego inteligentnej wersji EV z 2025 r. (model Honor 701KM).
Jaka jest żywotność i bezpieczeństwo akumulatorów z możliwością szybkiego ładowania?
Oczywiście, dla high-tech bycie drogim nie jest problemem. Wszyscy nadal martwią się o jakość i bezpieczeństwo produktu. W związku z tym Lian Yubo, wiceprezes wykonawczy BYD Group, stwierdził, że akumulatory z ładowaniem błyskawicznym mogą zachować długą żywotność nawet przy ładowaniu z bardzo wysokimi prędkościami, z 35% wzrostem cyklu życia akumulatora.
Można powiedzieć, że tym razem odpowiedź BYD jest całkiem uczciwa i pełna kompetencji, przynajmniej nie zaprzeczając wpływowi przeładowania na żywotność baterii.
Ponieważ w zasadzie szybkie ładowanie i rozładowywanie będzie miało nieodwracalne skutki dla struktury baterii. Im szybsza prędkość ładowania i rozładowywania, tym większy wpływ na cykl życia baterii. Jeśli chodzi o superładowanie, długotrwałe użytkowanie często skraca żywotność baterii o 20% do 30%. Dlatego większość producentów zaleca przeładowywanie jako opcję ładowania awaryjnego.
Niektórzy producenci wprowadzają przeładowywanie w celu poprawy cyklu życia samej baterii. Skrócenie żywotności baterii spowodowane przeładowywaniem jest równoważone 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 niedociągnięcia akumulatorów litowo-żelazowo-fosforanowych i całego układu zasilania.
Aby zrekompensować niedostatki niskiej temperatury pracy akumulatorów litowo-żelazowo-fosforanowych, system „błyskawicznego ładowania” firmy BYD wprowadza impulsowe urządzenie grzewcze, aby utrzymać szybkie ładowanie i rozładowywanie akumulatora poprzez samonagrzewanie w zimnym otoczeniu. Jednocześnie, aby poradzić sobie z nagrzewaniem akumulatora spowodowanym ładowaniem i rozładowywaniem o dużej mocy, komora akumulatora jest zintegrowana z kompozytowym układem kontroli temperatury chłodzenia cieczą, który bezpośrednio odprowadza ciepło akumulatora przez czynnik chłodniczy.
Jeśli chodzi o bezpieczeństwo, fosforan litowo-żelazowy po raz kolejny udowodnił swoją wartość. Według BYD, jego bateria ostrza z „błyskawicznym ładowaniem” z łatwością przeszła test zgniatania 1200 ton i test zderzenia z prędkością 70 km/h. Stabilna struktura chemiczna i właściwości zmniejszające palność fosforanu litowo-żelazowego po raz kolejny stanowią najbardziej podstawową gwarancję bezpieczeństwa pojazdów elektrycznych.
W obliczu wąskiego gardła ładowania
Być może większość ludzi nie ma pojęcia o mocy liczonej w megawatach, jednak 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 słyszałeś. Moc ładowania samochodu jest równa mocy fabryki lub obszaru mieszkalnego. Stacja superładowania jest równa zużyciu prądu połowy ulicy. Taka skala zużycia prądu będzie ogromnym wyzwaniem dla obecnej miejskiej sieci energetycznej.
Nie chodzi o to, że nie ma pieniędzy na budowę stacji ładowania, ale aby zbudować stacje superładowania, trzeba odnowić całą sieć energetyczną miasta i ulicy. Podobnie jak robienie pierogów specjalnie na talerz octu, ten projekt wymaga wiele wysiłku. Przy obecnej sile BYD zaplanowało budowę tylko ponad 4000 „stacji ładowania błyskawicznego o mocy megawatów” w całym kraju w przyszłości.
4000 „stacji szybkiego ładowania o mocy megawatów” to w rzeczywistości za mało. Szybkie ładowanie „baterii” i „samochodów z szybkim ładowaniem” to tylko pierwszy krok do osiągnięcia „równej prędkości ropy i elektryczności”.
Wraz z przełomami w technologii pojazdów elektrycznych i akumulatorów, prawdziwy problem zaczął przesuwać się w kierunku budowy obiektów energetycznych i sieci energetycznych. Zarówno BYD i CATL, jak i inne firmy produkujące akumulatory i pojazdy elektryczne w Chinach, mogą mieć 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: 20-03-2025