Suuritehoinen tasavirtalatauspaalu on tulossa

Teollisuus- ja tietotekniikkaministeriö ilmoitti 13. syyskuuta, että teollisuus- ja tietotekniikkaministeriö on äskettäin ehdottanut standardia GB/T 20234.1-2023 "Sähköajoneuvojen johtavaan lataukseen tarkoitetut liitäntälaitteet, osa 1: yleiskäyttöinen", joka on kansallisen autoteollisuuden standardointikomitean alaisuudessa. Vaatimukset ja kaksi suositeltua kansallista standardia GB/T 20234.3-2023 "Sähköajoneuvojen johtavaan lataukseen tarkoitetut liitäntälaitteet, osa 3: tasavirtalatausliitäntä" on virallisesti julkaistu.

Uusi standardi nostaa maksimilatausvirran 250 ampeerista 800 ampeeriin ja lataustehon 250 ampeeriin noudattaen maani nykyisiä DC-latausliitäntöjen teknisiä ratkaisuja ja varmistaen uusien ja vanhojen latausliitäntöjen yleisen yhteensopivuuden.800 kW, ja lisää aktiivisen jäähdytyksen, lämpötilan seurannan ja muita vastaavia ominaisuuksia. Tekniset vaatimukset, mekaanisten ominaisuuksien, lukituslaitteiden, käyttöiän jne. testausmenetelmien optimointi ja parantaminen.

Teollisuus- ja tietotekniikkaministeriö huomautti, että latausstandardit ovat perusta sähköajoneuvojen ja latauspisteiden välisen yhteenliittämisen sekä turvallisen ja luotettavan latauksen varmistamiselle. Viime vuosina sähköajoneuvojen ajomatka kasvaa ja akkujen latausnopeus kasvaa, ja kuluttajilla on yhä voimakkaampi kysyntä ajoneuvoille, jotka täydentävät sähköenergiaansa nopeasti. Uudet teknologiat, uudet liiketoimintamuodot ja "suurtehoisen tasavirtalatauksen" edustamat uudet vaatimukset jatkuvasti kehittyvät, ja alalla on yleiseksi yksimielisyydeksi tullut latausliitäntöihin liittyvien alkuperäisten standardien tarkistamisen ja parantamisen nopeuttaminen.

Suuritehoinen tasavirtalatauspaalu

Sähköajoneuvojen latausteknologian kehityksen ja nopean latauksen kysynnän myötä teollisuus- ja tietotekniikkaministeriö järjesti kansallisen autoteollisuuden standardointikomitean saattamaan päätökseen kahden suositellun kansallisen standardin tarkistuksen ja saavuttamaan uuden päivityksen alkuperäiseen vuoden 2015 kansallisen standardijärjestelmän versioon (yleisesti tunnettu nimellä "2015+" -standardi). Tämä parantaa entisestään johtavien latausliitäntälaitteiden ympäristöystävällisyyttä, turvallisuutta ja luotettavuutta ja samalla vastaa DC-pienitehoisen ja suuren tehon latauksen todellisiin tarpeisiin.

Seuraavassa vaiheessa teollisuus- ja tietotekniikkaministeriö järjestää asiaankuuluvia yksiköitä, jotka toteuttavat kahden kansallisen standardin perusteellista julkisuutta, edistämistä ja käyttöönottoa, edistävät suurtehoisten tasavirtalatausten ja muiden teknologioiden edistämistä ja soveltamista sekä luovat korkealaatuisen kehitysympäristön uuden energian ajoneuvoteollisuudelle ja latauslaitosteollisuudelle. Hyvä ympäristö. Hidas lataus on aina ollut sähköajoneuvoteollisuuden keskeinen kipupiste.

Soochow Securitiesin raportin mukaan vuonna 2021 myyntimenestykseksi nopeita latauksia tukevien mallien keskimääräinen teoreettinen latausnopeus on noin 1C (C edustaa akkujärjestelmän latausnopeutta. Yksinkertaisesti sanottuna 1C-latauksella akkujärjestelmä voidaan ladata täyteen 60 minuutissa), eli 30–80 %:n varaustason saavuttaminen kestää noin 30 minuuttia, ja akun käyttöikä on noin 219 km (NEDC-standardi).

Käytännössä useimmat täyssähköajoneuvot tarvitsevat 40–50 minuutin latauksen saavuttaakseen 30–80 %:n varaustason ja niillä voi ajaa noin 150–200 km. Jos mukaan lasketaan latausasemalle saapumiseen ja sieltä poistumiseen kuluva aika (noin 10 minuuttia), täyssähköajoneuvo, jonka lataaminen kestää noin tunnin, voi ajaa moottoritiellä vain noin tunnin.

Suuritehoisen tasavirtalatauksen kaltaisten teknologioiden edistäminen ja soveltaminen edellyttää latausverkoston parantamista tulevaisuudessa. Tiede- ja teknologiaministeriö kertoi aiemmin, että maassani on nyt rakennettu latausverkosto, jossa on eniten latauslaitteita ja laajin peittoalue. Suurin osa uusista julkisista latausasemista on pääasiassa tasavirtapikalatauslaitteita, joiden teho on vähintään 120 kW.7 kW:n AC-hidaslatauspaaluton tullut standardiksi yksityisellä sektorilla. DC-pikalatauksen käyttö on pohjimmiltaan yleistynyt erikoisajoneuvojen alalla. Julkisilla latausasemilla on pilvialustaverkosto reaaliaikaista valvontaa varten. APP-pinojen paikannus ja verkkomaksu ovat olleet laajalti käytössä, ja uusia teknologioita, kuten suurteholataus, pienitehoinen DC-lataus, automaattinen latausyhteys ja järjestelmällinen lataus, teollistetaan vähitellen.

Tulevaisuudessa tiede- ja teknologiaministeriö keskittyy tehokkaan yhteistyöhön perustuvan latauksen ja vaihdon keskeisiin teknologioihin ja laitteisiin, kuten ajoneuvojen pilvipalveluiden yhteenliittämisen keskeisiin teknologioihin, latauspaikkojen suunnittelumenetelmiin ja järjestelmälliseen latauksen hallintateknologioihin, suurtehoisen langattoman latauksen keskeisiin teknologioihin sekä akkujen nopeaan vaihtoon liittyviin keskeisiin teknologioihin. Vahvistaa tieteellistä ja teknologista tutkimusta.

Toisaalta,suuritehoinen tasavirtalatausasettaa korkeammat vaatimukset sähköajoneuvojen keskeisten osien, akkujen, suorituskyvylle.

Soochow Securitiesin analyysin mukaan akun latausnopeuden lisääminen on ensinnäkin vastoin energiatiheyden lisäämisen periaatetta, koska korkea nopeus vaatii akun positiivisten ja negatiivisten elektrodimateriaalien pienempiä hiukkasia ja korkea energiatiheys vaatii akun positiivisten ja negatiivisten elektrodimateriaalien suurempia hiukkasia.

Toiseksi, nopea lataus suuritehoisessa tilassa aiheuttaa vakavampia litiumin kertymissivureaktioita ja lämmöntuotantoa akussa, mikä heikentää akun turvallisuutta.

Näistä akun negatiivisen elektrodin materiaali on tärkein nopean latauksen rajoittava tekijä. Tämä johtuu siitä, että negatiivisen elektrodin grafiitti on valmistettu grafeenilevyistä ja litiumionit pääsevät levyyn reunojen kautta. Siksi nopean latauksen aikana negatiivinen elektrodi saavuttaa nopeasti ionien absorbointikykynsä rajan, ja litiumionit alkavat muodostaa kiinteää litiumia grafiittihiukkasten pinnalle, eli syntyy litiumin saostumissivureaktio. Litiumin saostuminen vähentää negatiivisen elektrodin tehokasta pinta-alaa litiumionien upottamiseen. Toisaalta se vähentää akun kapasiteettia, lisää sisäistä vastusta ja lyhentää käyttöikää. Toisaalta rajapintakiteet kasvavat ja lävistävät erottimen, mikä vaikuttaa turvallisuuteen.

Professori Wu Ningning ja muut Shanghai Handwe Industry Co., Ltd.:n tutkijat ovat aiemmin kirjoittaneet, että akkujen nopean latauskyvyn parantamiseksi on tarpeen lisätä litiumionien siirtymisnopeutta akun katodimateriaalissa ja nopeuttaa litiumionien uppoutumista anodimateriaaliin. On parannettava elektrolyytin ionijohtavuutta, valittava pikalatauserotin, parannettava elektrodin ioni- ja elektronijohtavuutta sekä valittava sopiva latausstrategia.

Kuluttajat voivat kuitenkin odottaa innolla, että viime vuodesta lähtien kotimaiset akkuvalmistajat ovat alkaneet kehittää ja ottaa käyttöön nopeasti latautuvia akkuja. Tämän vuoden elokuussa johtava CATL julkaisi positiiviseen litiumrautafosfaattijärjestelmään perustuvan 4C Shenxing -akun (4C tarkoittaa, että akku latautuu täyteen varttitunnin aikana), joka saavuttaa supernopean latausnopeuden "10 minuutin lataus ja 400 kW:n latauskantama". Normaalilämpötilassa akku latautuu 80 %:n varaustasolle 10 minuutissa. Samalla CATL käyttää järjestelmäalustalla kennojen lämpötilan säätötekniikkaa, joka lämmittää akun nopeasti optimaaliseen käyttölämpötilaan matalissa lämpötiloissa. Jopa -10 °C:n lämpötilassa akku latautuu 80 %:iin 30 minuutissa, ja jopa matalissa lämpötiloissa 0–100 000 km/h kiihtyvyys ei heikkene sähköisessä tilassa.

CATL:n mukaan Shenxingin mekaanisesti ladattuja akkuja aletaan valmistaa massatuotantoon tänä vuonna, ja niitä käytetään ensimmäisinä Avita-malleissa.

 

CATL:n kolmikomponenttiseen litiumkatodimateriaaliin perustuva 4C Kirin -pikalatausakku on myös lanseerannut tänä vuonna ihanteellisen täyssähkömallin ja hiljattain lanseerannut erittäin kryptonisen luksusmetsästysauton 001FR.

Ningde Timesin lisäksi China New Aviation on muiden kotimaisten akkuyhtiöiden ohella esitellyt kaksi reittiä 800 V:n korkeajännitteisen pikalatauksen alalla, neliönmuotoisen ja suuren lieriömäisen. Neliönmuotoiset akut tukevat 4C-pikalatausta ja suuret lieriömäiset akut 6C-pikalatausta. Prismaattisen akkuratkaisun osalta China Innovation Aviation toimittaa Xpeng G9:lle uuden sukupolven nopeasti latautuvia litiumrauta-akkuja ja keskinikkelisiä korkeajännitteisiä kolmikomponenttisia akkuja, jotka on kehitetty 800 V:n korkeajännitealustalle ja jotka voivat saavuttaa 10–80 %:n varaustilan 20 minuutissa.

Honeycomb Energy julkaisi Dragon Scale -akun vuonna 2022. Akku on yhteensopiva täyskemiallisten järjestelmäratkaisujen, kuten rauta-litium-, kolmiosaisten ja kobolttittomien, kanssa. Se kattaa 1.6C-6C pikalatausjärjestelmät ja se voidaan asentaa A00-D-luokan malleihin. Mallin odotetaan tulevan massatuotantoon vuoden 2023 viimeisellä neljänneksellä.

Yiwei Lithium Energy julkaisee suuren lieriömäisen π-akkujärjestelmän vuonna 2023. Akun "π"-jäähdytystekniikka voi ratkaista akkujen nopean latauksen ja lämmityksen ongelman. Sen 46-sarjan suurten lieriömäisten akkujen odotetaan alkavan massatuotannossa ja toimitettavan vuoden 2023 kolmannella neljänneksellä.

Tämän vuoden elokuussa Sunwanda Company kertoi sijoittajille, että yhtiön parhaillaan BEV-markkinoille lanseeraama "pikalataus"-akku soveltuu sekä 800 V:n korkeajännitteisille että 400 V:n normaalijännitteisille järjestelmille. Superpikalatauskykyiset 4C-akut ovat saavuttaneet massatuotannon ensimmäisellä neljänneksellä. 4C-6C-"pikalataus"-akkujen kehitys etenee sujuvasti, ja koko skenaario voi saavuttaa 400 kW:n akunkeston 10 minuutissa.


Julkaisun aika: 17.10.2023