13 сентября Министерство промышленности и информационных технологий объявило, что недавно Министерство промышленности и информационных технологий предложило и подчинилось Национальному техническому комитету по автомобильной стандартизации два рекомендованных национальных стандарта: GB/T 20234.1-2023 «Соединительные устройства для кондуктивной зарядки электромобилей. Часть 1: Общее назначение». Кроме того, были официально опубликованы два рекомендованных национальных стандарта: GB/T 20234.3-2023 «Соединительные устройства для кондуктивной зарядки электромобилей. Часть 3: Интерфейс зарядки постоянным током».
Следуя техническим решениям моей страны в области интерфейсов зарядки постоянного тока и обеспечивая универсальную совместимость новых и старых интерфейсов зарядки, новый стандарт увеличивает максимальный ток зарядки с 250 ампер до 800 ампер, а мощность зарядки — до800 кВт, а также добавляет активное охлаждение, контроль температуры и другие сопутствующие функции. Технические требования, оптимизация и совершенствование методов испытаний механических свойств, запирающих устройств, срока службы и т. д.
Министерство промышленности и информатизации отметило, что стандарты зарядки являются основой обеспечения взаимодействия электромобилей с зарядными станциями, а также безопасной и надежной зарядки. В последние годы, по мере увеличения запаса хода электромобилей и повышения скорости зарядки аккумуляторных батарей, потребители все больше нуждаются в транспортных средствах для быстрого восполнения заряда. В связи с появлением новых технологий, новых форматов бизнеса и новых требований, предъявляемых к «зарядке постоянным током высокой мощности», в отрасли сложилось общее мнение об ускорении пересмотра и совершенствования первоначальных стандартов, касающихся зарядных интерфейсов.
В связи с развитием технологий зарядки электромобилей и спросом на быструю подзарядку Министерство промышленности и информационных технологий организовало Национальный технический комитет по стандартизации в автомобильной промышленности для завершения пересмотра двух рекомендуемых национальных стандартов, что позволило обновить первоначальную версию национальной схемы стандартов 2015 года (широко известную как стандарт «2015+»), что способствует дальнейшему повышению экологической адаптивности, безопасности и надежности токопроводящих зарядных устройств и в то же время отвечает реальным потребностям в зарядке постоянным током малой и высокой мощности.
На следующем этапе Министерство промышленности и информационных технологий организует соответствующие подразделения для проведения углубленной пропаганды, продвижения и внедрения двух национальных стандартов, содействия продвижению и внедрению высокопроизводительных зарядных устройств постоянного тока и других технологий, а также создания высококачественной среды для развития индустрии новых видов энергии для транспортных средств и зарядных станций. Благоприятная среда. Медленная зарядка всегда была основной проблемой в индустрии электромобилей.
Согласно отчету Soochow Securities, средняя теоретическая скорость зарядки самых продаваемых моделей, поддерживающих быструю зарядку в 2021 году, составляет около 1С (С представляет собой скорость зарядки аккумуляторной системы. Проще говоря, зарядка 1С может полностью зарядить аккумуляторную систему за 60 минут), то есть для достижения уровня заряда 30–80% требуется около 30 минут, а срок службы аккумулятора составляет около 219 км (стандарт NEDC).
На практике большинству электромобилей требуется 40–50 минут зарядки для достижения уровня заряда 30–80%, а запас хода составляет около 150–200 км. Если учесть время, необходимое для въезда и выезда со станции зарядки (около 10 минут), электромобиль, зарядка которого занимает около часа, сможет проехать по шоссе всего около часа.
Продвижение и внедрение таких технологий, как зарядка постоянным током высокой мощности, потребует дальнейшей модернизации сети зарядных станций в будущем. Министерство науки и технологий ранее сообщало, что в моей стране создана сеть зарядных станций с наибольшим количеством зарядного оборудования и самой большой зоной покрытия. Большинство новых общественных зарядных станций — это, в основном, устройства для быстрой зарядки постоянным током мощностью 120 кВт и более.7 кВт переменного тока для медленной зарядкистали стандартом в частном секторе. Применение быстрой зарядки постоянным током получило широкое распространение в сфере спецтехники. Общественные зарядные станции оснащены облачной платформой для мониторинга в режиме реального времени. Широко используются возможности поиска зарядных станций и онлайн-оплаты, а новые технологии, такие как зарядка высокой мощности, зарядка постоянным током низкой мощности, автоматическое подключение и упорядоченная зарядка, постепенно внедряются в промышленность.
В будущем Министерство науки и технологий сосредоточится на ключевых технологиях и оборудовании для эффективной совместной зарядки и обмена, таких как ключевые технологии для облачного соединения транспортных средств, методы планирования зарядных станций и технологии упорядоченного управления зарядкой, ключевые технологии для беспроводной зарядки высокой мощности и ключевые технологии для быстрой замены аккумуляторных батарей. Необходимо укреплять научно-технические исследования.
С другой стороны,мощная зарядка постоянным токомпредъявляет повышенные требования к характеристикам аккумуляторных батарей — ключевых компонентов электромобилей.
Согласно анализу Soochow Securities, прежде всего, увеличение скорости зарядки аккумулятора противоречит принципу увеличения плотности энергии, поскольку высокая скорость требует меньших частиц материалов положительного и отрицательного электродов аккумулятора, а высокая плотность энергии требует более крупных частиц материалов положительного и отрицательного электродов.
Во-вторых, зарядка с высокой скоростью в состоянии высокой мощности приведет к более серьезным побочным реакциям отложения лития и эффекту тепловыделения в аккумуляторе, что приведет к снижению его безопасности.
Среди них, материал отрицательного электрода аккумулятора является основным ограничивающим фактором для быстрой зарядки. Это связано с тем, что графит отрицательного электрода изготовлен из листов графена, и ионы лития проникают в лист через края. Таким образом, в процессе быстрой зарядки отрицательный электрод быстро достигает предела своей способности поглощать ионы, и ионы лития начинают образовывать твердый металлический литий на поверхности частиц графита, то есть генерировать побочную реакцию осаждения лития. Осаждение лития уменьшит эффективную площадь отрицательного электрода для внедрения ионов лития. С одной стороны, это снижает емкость аккумулятора, увеличивает внутреннее сопротивление и сокращает срок службы. С другой стороны, кристаллы интерфейса растут и прокалывают сепаратор, влияя на безопасность.
Профессор У Ниннин и другие специалисты компании Shanghai Handwe Industry Co., Ltd. ранее писали, что для повышения способности аккумуляторных батарей к быстрой зарядке необходимо увеличить скорость миграции ионов лития в материале катода аккумулятора и ускорить их внедрение в материал анода. Необходимо улучшить ионную проводимость электролита, выбрать быстрозарядный сепаратор, улучшить ионную и электронную проводимость электрода и выбрать подходящую стратегию зарядки.
Однако потребители могут с нетерпением ожидать, что с прошлого года отечественные компании, производящие аккумуляторы, начали разрабатывать и внедрять быстрозаряжаемые аккумуляторы. В августе этого года ведущая компания CATL выпустила сверхбыстрозаряжаемый аккумулятор 4C Shenxing на основе литий-железо-фосфатной системы (4C означает, что аккумулятор можно полностью зарядить за четверть часа), который обеспечивает сверхбыструю зарядку «10 минут и запас хода 400 кВт». При нормальной температуре аккумулятор можно зарядить до 80% уровня заряда за 10 минут. Кроме того, CATL использует технологию контроля температуры ячеек на системной платформе, которая позволяет быстро нагреваться до оптимального рабочего диапазона в условиях низких температур. Даже при температуре -10 °C аккумулятор можно зарядить до 80% за 30 минут, и даже при низком температурном дефиците разгон с нуля до сотни не ослабевает в электрическом состоянии.
По данным CATL, аккумуляторы Shenxing с суперзаряженными батареями поступят в массовое производство в этом году и станут первыми, которые будут использоваться в моделях Avita.
Быстрозаряжаемая батарея 4C Kirin от CATL на основе тройного литий-катодного материала также вывела на рынок в этом году идеальную чисто электрическую модель, а недавно был представлен чрезвычайно роскошный охотничий суперкар 001FR на криптоне.
Помимо Ningde Times, среди других китайских производителей аккумуляторов, China New Aviation разработала два направления в области быстрой высоковольтной зарядки 800 В: квадратные и большие цилиндрические. Квадратные аккумуляторы поддерживают быструю зарядку 4C, а большие цилиндрические — быструю зарядку 6C. Что касается призматических аккумуляторов, China Innovation Aviation предлагает для Xpeng G9 новое поколение быстрозаряжающихся литий-железных аккумуляторов и средненикелевых высоковольтных тройных аккумуляторов, разработанных на основе высоковольтной платформы 800 В, которые могут достигать уровня заряда от 10% до 80% за 20 минут.
Компания Honeycomb Energy выпустила аккумулятор Dragon Scale в 2022 году. Аккумулятор совместим с системами полного химического заряда, такими как железо-литиевые, тройные и безкобальтовые. Он поддерживает системы быстрой зарядки 1,6–6 С и подходит для моделей серии A00-D. Ожидается, что модель поступит в массовое производство в четвертом квартале 2023 года.
Компания Yiwei Lithium Energy выпустит большую цилиндрическую аккумуляторную систему π в 2023 году. Технология охлаждения π, используемая в аккумуляторах, может решить проблему быстрой зарядки и нагрева аккумуляторов. Ожидается, что серийное производство и поставки 46 больших цилиндрических аккумуляторных батарей серии 4000 Lithium Energy начнутся в третьем квартале 2023 года.
В августе этого года компания Sunwanda также сообщила инвесторам, что аккумулятор с технологией «быстрой зарядки», который она в настоящее время выпускает для рынка электромобилей, может быть адаптирован к высоковольтным системам 800 В и системам с обычным напряжением 400 В. Аккумуляторы 4C с технологией сверхбыстрой зарядки поступили в массовое производство в первом квартале. Разработка аккумуляторов 4C-6C с технологией «быстрой зарядки» идёт успешно, и весь проект позволяет достичь срока службы аккумулятора 400 кВт за 10 минут.
Время публикации: 17 октября 2023 г.