为什么新能源汽车那扇因“充电焦虑”而紧闭的大门还没有开启?
众所周知,对于纯电动汽车而言,电池系统的充放电性能是决定车辆实际使用效果的重要指标。高能量密度和快速充电能力不仅是各动力电池厂商不断努力开发的技术方向,更是新能源技术的核心领域。
“锂离子电池又被称为摇椅电池。”宁德时代新能源科技股份有限公司(以下简称宁德时代)科研项目主管程晓燕告诉科技日报记者,摇椅的两端为电池的两极,锂离子在摇椅的两端来回奔跑。充电时,锂离子从电池的正极经过电解液移动到负极。作为负极的石墨呈层状结构,锂离子通过层间嵌入到石墨中,嵌入的锂离子越多,充电容量越高。
衡量电动车充电效率的一个关键指标是充放电倍率(C)。充放电倍率,可以简单理解为充、放电的速率。锂离子电池的充放电倍率,决定了我们可以以多快的速度,将一定的能量存储到电池里面,或者以多快的速度,将电池里面的能量释放出来。例如,额定容量为100安时的电池用20安放电时,其放电倍率为0.2C,所用的容量1小时放电完毕,称为1C放电;5小时放电完毕,则称为0.2C放电。业界普遍认为,电动汽车快充是指充电倍率大于1.6C的充电方式,也就是从0%充电到80%时间小于30分钟的技术。
要缩短充电时间,就要不断提高充放电倍率。快充技术的核心,就是通过化学体系和设计优化,加速锂离子在正负极间移动的速度。但是,在研发快充技术时光考虑速度还不行。该技术突破了石墨体系不能快速充电的技术瓶颈,在保持高能量密度、高安全性、长寿命等优点基础上,可在15分钟内完成100%充电,确保电动汽车300公里的续航里程。