钜大LARGE | 点击量:1341次 | 2021年05月25日
快充可造成电池不可逆损伤,微充可延长电池寿
号称可以重复充电2000次,使用6年左右的电池,在经常使用快充的情况下,实际寿命仅为3年甚至更短时间。地尔汉宇电器股份有限公司董事长石华山认为,大功率充电的危害在部分公司的错误引导下,被人们忽视了。
作为一名驾驶特斯拉里程数高达18万公里的电动汽车车主,他还注意到,大功率充电会导致虚电,不利于人们制定合理的出行规划。
针对这两个市场痛点,石华山在七月十三日的2018未来汽车展暨未来汽车开发者大会未来汽车供应商推介会上推介了自己的微充网项目。他说:电动汽车要想真正普及发展,使用微型充电桩更为合理。
大功率快充,虚电高达30%
不是在充电,就是在去充电的路上。在电动汽车出租车司机圈里,大家经常用这句话相互调侃,内含辛酸无奈。
充电温度:0~45℃
-放电温度:-40~+55℃
-40℃最大放电倍率:1C
-40℃ 0.5放电容量保持率≥70%
石华山认为,出租车司机的困扰,很大程度来自于快充带来的虚电问题。对此,他本人也有亲身体会。
有一次,他驾驶特拉斯从江门到珠海去办事,由于时间紧迫,出门前他不得已使用了快充桩,充满电后显示有400公里的电量。从江门到珠海,往返路程只有200公里,但晚上回到家时,石华山发现自己的车只有20公里的电量。
那180公里的电量哪里去了?他不禁出现了这样的疑问,然后算了这样一笔账:在路上,空调及制动等因素大概会耗费60公里的电量,那么剩下的120公里的电量应该就是快充中出现的虚电。
为何快充会带来虚电问题?
这个问题其实很好理解。给车充电,就像往杯子里倒啤酒。大家都有这样的生活相关经验,我们快速倒啤酒的时候,就会出现大量泡沫,肯定没法一次倒满一杯;但假如慢慢倒,就不会有泡沫出现,很容易就倒满一杯。
石华山说,他做过很多次试验,发现用小电流(13A-26A)给车慢充的时候,1公里电量几乎就能跑1公里路程。但快充就不行。
为何会这样呢?他用物理知识作出了这样的解释:电池充电时,通常是凭借测量电压来测定充放电程度的。因为快充比较慢充更容易带来很大的过电压(电流变大,U=IR,电池内阻会贡献更大的过电压),化学扩散反应也会跟不上,电池表面很快就会形成一个高电压值,因而显示的电量也会很高,但实际上并没有充进那么多电,所以才会出现虚电。
石华山说,他曾联手某电动汽车研究院,通过实验得出了这样一个结论:快充导致的虚电,可高达30%。
大功率充电对电池的损害不可逆
在石华山看来,大功率直流快充除了带来虚电问题外,还会对电池造成不可逆的损害。
他说,随着人们对电动汽车续航不断提高要求,整车厂普遍采用能量密度更高的三元锂离子电池,而电芯使用的隔膜为PE+PP材料。电池隔膜中PE材料的熔点是106-136,一旦达到这个温度,PE材料就会熔化,即便是低于熔点温度,电池隔膜也会发生褶皱,这是对电池不可逆的损坏,同时缩短了电池寿命。
电池隔膜为何会发生褶皱?石华山说,只要具备初中物理常识,就能明白这个问题。比如,特斯拉150KW的直流充电桩充电电流可达260安培,在充电时出现的热量是十分巨大的(热量公式为Q=IRt,其中I代表电流,R代表电阻,t代表时间,Q表示能量或热量),如此多的热量将使单体电芯内部温度升高,使隔膜发生不同程度的褶皱。充电过程中出现的热量越多,电池隔膜受到的损害越大。而对热量贡献最大的是充电电流,因此,要想延长电池寿命,最好的办法是让充电电流尽量小一点。
我倡导用微型充电桩充电,微型充电桩3.3KW的电流仅为13A,充电时出现的热量仅为150KW直流充电桩的四百分之一,这能直接提高电池的寿命。在石华山看来,提高电池寿命的好处在于:一、防止整车资源的浪费;电池成本占到整车的40%左右,电池退役,用户只能重新购买新车;二、降低社会的环保压力,由于国家对废旧电池尚未建立起完善的回收体系,退役电池未来引起的马粪问题将越来越严重。
在石华山眼中,快充的弊病还有很多。比如,白天用大功率直流电给电动汽车快充,会给电力系统造成很大的压力,但晚上在用电波谷慢充则不会有这个问题。他还特别提到,大功率快充还可能会给社会带来隐患,现在常被报道的电动汽车起火事件应该引起人们的重视。为此,他呼吁国家禁止在小区高楼地下停车场设立大电流直流充电桩。
微充网可解决虚电、电池寿命缩短等问题
怎么样解决快充带来的诸多问题?
我建议的充电解决方法是智能插座+微充枪+微充网。石华山介绍,智能插座是付费充电的电源供应者,分为室内不防水型和室外防水型两种;微充枪则是随车携带的微型充电枪;微充网则是充电运营服务。
正在给特斯拉充电的微充
其中智能插座作为地尔汉宇的主打产品,适合个人或私有经营场所、单位等安装使用,为现有停车位新增共享充电服务。充电时间可根据电网用电低谷时间充电,并通过微充网APP管理系统进行智慧充电运营管理。
微充的充电方式可延长电池寿命、安全、无虚电,便于车主合理安排出行方法。石华山说,关于续航里程较低的电动汽车(续航<250公里),一般用户日常平均行驶里程为41公里,用3.5KW的微充枪充电不到两小时就可满足日常出行;关于续航里程较高的电动汽车(续航>250公里)用7KW的双倍微充,9个小时可以充63度电,里程达441公里,也能满足包括出租车在内的90%以上车主的出行需求。
虽然我倡导微充,也在践行和供应微充服务,但我并不仅仅是为了盈利,而是想让更多人,尤其是电动汽车主了解快充的危害,利人利己利社会,这是我创办微充网的初衷。操着一口福建普通话,石华山最后说出了这样一个高远的理想。
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