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十分钟内瞄准!特斯拉“治愈”充电焦虑症

来源:河洛网    发布时间:2021-11-25     发布人:洛阳新闻网

为什么纯电动汽车不能着火?

十分钟内瞄准!特斯拉“治愈”充电焦虑症

消费者的核心原因是巡航里程和充电时间的问题:

前者由电池的能量密度决定,目前正处于瓶颈期,范围约为500公里。后者由电池本身、充电设备和电网决定。

目前,主流快速充电系统的极限基本上是“30分钟充电80%”。这些数据远未达到目前的技术瓶颈,仍有很大进展空。在巡航里程不太重要的情况下,如何缩短充电时间自然成为所有国家和主要制造商的关键目标。

日前,知名电动汽车品牌特斯拉宣布,美国加州V3超级充电站正式向公众开放。充电站有八个充电桩,充电功率为250千瓦。充电5分钟可将车辆的续航里程增加约121公里,充电15分钟可达到80%。

什么是大功率充电系统?

顾名思义,大功率充电系统是一种具有高充电功率的充电装置,这是一个相对的概念。

目前,国家电网中最大功率DC堆(快速充电)的功率约为60kW (500 v/120a)。如果充电从小于10%开始,充电所需的时间通常超过1小时。特斯拉目前国内超级充电站的功率为120千瓦,与国家电网中的充电桩相比,这是一种高功率充电。然而,与最新的V3超级充电桩(250千瓦)相比,目前的V2充电桩有些相形见绌。

该大功率充电设备能够有效压缩充电时间。如果目标是给燃料车加油(不到10分钟),完美充电堆的功率(电压x电流)要比当前60千瓦快速充电系统(5倍以上)高得多,这是大功率充电系统的最终目标。

显然,大功率充电设备并不独立存在。对电池、电桩和电网提出了更高的要求。

如何抑制电池热效应,防止自燃?

首先,电池,甚至当前的60kW充电堆,经常有电动汽车自燃的消息。毕竟,它是由大电流的热效应引起的(化学电池有电阻值)。目前,电流必须增加5倍或更多。更多的热量会导致电池发热。需要对电池进行进一步升级和改造。

例如,目前特斯拉的型号X和型号S只能支持现有的V2充电桩,而新的型号3和即将推出的型号Y虽然位置较低,但由于采用了更先进的电池管理系统,已经可以适应新的V3充电桩。

如何解决大电流充电设备的安全风险?

所有电气工人都知道大电流是供电系统的“天敌”。因此,输电线路采用超高压输电来限制电流、降低热效应(I^2Rt)和减少输电能量损失。400安培的充电电流会让每个人看起来都很蠢。

需要什么样的设备来支持这么大的电流?传输设备的电阻必须极低,电线应尽可能粗,接口应尽可能坚固,并应提供专用散热系统。只有这样,人们才能放心,最好让它们超导(成本惊人)。

此外,装料过程必须逐渐加压和逐渐减压,类似于向水箱注水。当水箱快满时,它就会满,否则就会溢出来。这也是为什么给汽车充电在早期是缓慢的,在后期是快速的。

如何建立独立的电网为充电站服务?

生活用电为220伏(单相交流电),工业用电为380伏(三相交流电)。我们需要的是800伏的高压DC。根据保时捷350千瓦的额定功率,其额定电流将超过400安。这对于任何供电设备和电气设备来说都是一个非常可怕的值。

民用和工业用电都远未达到这一标准,必须从高压电网中抽出一个完全独立的供电系统。这不是汽车制造商能做的事情。如果能够建成并推广,可以称之为国家电网100年引以为豪的“超级工程”。

哪些汽车公司/国家正在实施该系统?

显然,特斯拉不是唯一对大功率充电设备感兴趣的汽车公司。

保时捷预计到2020年充电功率将达到350千瓦,并且已经能够将充电时间缩短到10分钟左右,这比特斯拉还要激烈。它主要是为即将推出的泰肯纯电动汽车(Mission E概念车生产版)而准备的。

据官方消息,保时捷在其位于德国柏林的总部安装了两个“800 v/350 kw”的“样品充电桩”,可在15分钟内将Taycan电池组从较低的状态充电至80%。我个人的猜测是,凭借泰肯的超高定位,这种大功率充电桩很可能在早期走“个人定制”(personal tailor)的路线,也就是直截了当地说,“想要安装”?付钱!"

近日,奥迪发布了一款名为PB18 e-tron的纯电动超级跑车,同时还披露了800 V/350千瓦充电设备。

奥迪明确表示,充电设备的确借鉴了保时捷的理念。同样的系统也将促进保时捷和奥迪的纯电动汽车产品在未来共享大功率充电系统。毕竟,他们都是“主人”。

目前,日本的本地快速充电系统为150千瓦,而国内最高为60千瓦。

近日,中国电力公司(CEC)和日本电动汽车快速充电器协会(CHAdeMo)已经同意对下一代电动汽车(EV)快速充电系统进行标准化。到2020年,双方将共同开发一个充电桩,可以在不到10分钟的时间内给车辆完全充电。该标准被称为“推荐国家标准(GB/T)”,充电功率有望达到300千瓦以上。更重要的是,这东西不是为某个品牌服务的,而是为所有电动汽车服务的。

社论评论

坦率地说,大功率充电设备是一个小型变电站。800伏/400安的终端数据对任何了解电气知识的人来说都是绝对的“高风险区域”,需要实施严格的安全标准和操作程序。

现在,由于电动汽车的兴起,我们想把它变成一个任何车主都能轻松完成的充电过程。虽然没有技术瓶颈,但它对汽车、充电桩和电网提出了非常严格的要求。它真的有光明的未来,这条路一般来说并不难。

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