快充技术关于锂离子电池的重要性有什么

在锂离子电池放电的时分，这个锂离子是从负极资料里跑出来，然后跑到正极去，这个进程其实相对来说比较简略完结，也便是说锂离子电池的放电功率可以做得很大。

可是传统来说，充电就不这么简略了，充电的时分锂离子要从正极资料里跑出来，跑到负极资料里面去，这个进程相对来说比较考验负极资料，由于锂离子要快速进入负极资料，那这时分对负极资料的结构等问题都会形成损坏，所以一般来说，锂离子电池在快速充电方面体现的功能是不行的。

可是快充却是一个许多人朝思暮想的特点，以往只要超级电容才干体现出来快充，所以要战胜锂离子电池不能快充的特色，咱们要从资料的视点去入手，想办法去进步资料特别是负极资料在充电时的功能，这便是在资料或化学基础上要做的作业。

一、电动公交车的商业窘境

那为何要特别强调快充这个特点，我想先从电动汽车的运用端来说起。第一个在咱们国家推广这个新能源车的时分，政府最简略推动的商场是电动公交车，纯公交车从奥运会开始到世博会到现在大约有六七年时刻了吧，在许多城市都有运用。看一组简略的数据，这个PPT就讲到了电动公交车在商业运用中遇到的窘境。

以12米的纯电动大巴为例，公交车每天典型要跑250公里，它当然是在A点和B点之间来回地跑，典型的电耗每公里0.8度电，这辆车假如白日跑一整天的话大约要耗费200千瓦时的电量，这个电量看起来不多，可是在装备电池的时分，要考虑两个系数，第一个是电池充放电区间，电池寿数的衰减，这样的话要装备312个千瓦时的电量，再加上夏天开空调的耗能，这样一来，这个电池就要装到500千瓦时的电量才干够满意12米的大巴全天的运营。

实际上在现在锂离子电池能量密度水平上，假如安装磷酸铁锂，大约500千瓦时的电池或许要6吨重，现在的本钱至少要100万以上，这样一个电池在12米在体积和分量上都装不了，所以这个计划咱们都用不了。

一般的做法是装差不多一半的电即三百千瓦时的电量，这就导致了这个车不能完结全天的运营，一般来说在下午的时分，大巴车会回到充电站进行一次被称为快速补电的作业，这个时刻一般会耗费一个小时到一个半小时，补充一部分电量，然后再完结下半段的运营。可是这个成果对公交公司而言降低了它的运营效果，由于在白日的时分有两个小时不能运转。

那么紧接着一个问题便是，咱们有没有或许选用能量密度更高的电池来完结这项作业？现在已经商业化的电池中间能量密度最高的是特斯拉用的松下18650的电芯，其电芯的能量密度达到了230瓦时每公斤，假如真的要装五百度电的话，分量大约是3.5吨，它可以满意全天的运营，并且大巴车上也基本上能装下，可是这个电池运用在公交大巴上面的一个问题便是它的寿数，它重组之后的循环寿数或许只要五百次，所以咱们预计它在公交上这样运用的话每天充一次电大约只能用两到三年。

所以咱们看到在公交大巴上面运用能量型的电池企图来处理全天运营的需求，实际面对着许多工程上以及本钱上的问题，要么太重，要么太贵，要么寿数不够好。

但咱们还有另外一个思路，假如能反过来考虑这个问题，咱们不装那么多的电池，而是把电池装得更少，可是运用快速充电的方法。假如咱们不要跑250公里，只要跑一圈，比方一辆公交车从A点到B点是二十公里，那我只要装跑二十公里的电池，然后每次到结尾的时分都可以在五分钟或许十分钟之内把电充溢，然后跑下一趟，那么这个计划是否也是可行的呢？咱们简略测算一下，假如咱们用80千瓦时的电池或许用120千瓦时的电池，那么每天快充四次或许五次、六次，每次充电时刻也操控得满意短，利用司机到总站歇息的时刻。也便是说假如咱们经过少装电池的方式，屡次充电的方式也能满意公交的运营，可是它对电池提出了一个应战，便是说电池要可以快速充电，那十分钟左右就要把电充溢。另外，由于每天的充电次数会变多，比方说每天从一次变成了三四次甚至五次，那么在快充条件下，要求电池的循环寿数也会比本来更长。

二、电动出租车的运营难题

上面是咱们有关公交运营所设想的一种方式，便是经过每一趟或许两趟快速充电来处理全天运营路程的问题。

接下来咱们将讲到出租车，PPT中说明了电动出租车的需求，出租车的运营负荷要比公交车还要高。两个司机24小时运营，那么全天的运营路程典型的是500多公里，在寿数期内一般是六年，它要运转大约一百万公里，这是咱们讲到出租车的特色。这个特色其实有关电池提出了更高的应战。相比一下电动私家车的需求，电动私家车一般咱们仅仅上下班时刻开，每天或许开50公里，偶然在周末的时分有或许有一次长距离的游览比方说三百公里，那一般来说，咱们在十年的时刻里头或许这辆车能跑20万公里，所以咱们看到私家车和出租车，这两种车辆的运营特色的差别十分大，进一步说，这两种车辆有关电池的需求也是彻底不同的。

在咱们国家863科技计划中间包括现行的补贴政策中，它的总的倾向性是鼓励咱们把电池的能量密度做高，把车辆的行进路程做长，这样做的最终目的是为了终究可以发动私家车商场，经过电池能量密度的进步，来降低电池的本钱，这个方向我以为十分正确。