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快充可造成電池不可逆損傷,微充可延長電池壽

鉅大鋰電  |  點擊量:0  |  2021年05月25日  

號稱可以重復充電2000次,使用6年左右的電池,在經常使用快充的情況下,實際壽命僅為3年甚至更短時間。地爾漢宇電器股份有限公司董事長石華山認為,大功率充電的危害在部分公司的錯誤引導下,被人們忽視了。


作為一名駕駛特斯拉里程數高達18萬公里的電動汽車車主,他還注意到,大功率充電會導致虛電,不利于人們制定合理的出行規劃。


針對這兩個市場痛點,石華山在七月十三日的2018未來汽車展暨未來汽車開發者大會未來汽車供應商推介會上推介了自己的微充網項目。他說:電動汽車要想真正普及發展,使用微型充電樁更為合理。


大功率快充,虛電高達30%


不是在充電,就是在去充電的路上。在電動汽車出租車司機圈里,大家經常用這句話相互調侃,內含辛酸無奈。


石華山認為,出租車司機的困擾,很大程度來自于快充帶來的虛電問題。對此,他本人也有親身體會。


有一次,他駕駛特拉斯從江門到珠海去辦事,由于時間緊迫,出門前他不得已使用了快充樁,充滿電后顯示有400公里的電量。從江門到珠海,往返路程只有200公里,但晚上回到家時,石華山發現自己的車只有20公里的電量。


那180公里的電量哪里去了?他不禁出現了這樣的疑問,然后算了這樣一筆賬:在路上,空調及制動等因素大概會耗費60公里的電量,那么剩下的120公里的電量應該就是快充中出現的虛電。


為何快充會帶來虛電問題?


這個問題其實很好理解。給車充電,就像往杯子里倒啤酒。大家都有這樣的生活相關經驗,我們快速倒啤酒的時候,就會出現大量泡沫,肯定沒法一次倒滿一杯;但假如慢慢倒,就不會有泡沫出現,很容易就倒滿一杯。


石華山說,他做過很多次試驗,發現用小電流(13A-26A)給車慢充的時候,1公里電量幾乎就能跑1公里路程。但快充就不行。


為何會這樣呢?他用物理知識作出了這樣的解釋:電池充電時,通常是憑借測量電壓來測定充放電程度的。因為快充比較慢充更容易帶來很大的過電壓(電流變大,U=IR,電池內阻會貢獻更大的過電壓),化學擴散反應也會跟不上,電池表面很快就會形成一個高電壓值,因而顯示的電量也會很高,但實際上并沒有充進那么多電,所以才會出現虛電。


石華山說,他曾聯手某電動汽車研究院,通過實驗得出了這樣一個結論:快充導致的虛電,可高達30%。


大功率充電對電池的損害不可逆


在石華山看來,大功率直流快充除了帶來虛電問題外,還會對電池造成不可逆的損害。


他說,隨著人們對電動汽車續航不斷提高要求,整車廠普遍采用能量密度更高的三元鋰離子電池,而電芯使用的隔膜為PE+PP材料。電池隔膜中PE材料的熔點是106-136,一旦達到這個溫度,PE材料就會熔化,即便是低于熔點溫度,電池隔膜也會發生褶皺,這是對電池不可逆的損壞,同時縮短了電池壽命。


電池隔膜為何會發生褶皺?石華山說,只要具備初中物理常識,就能明白這個問題。比如,特斯拉150KW的直流充電樁充電電流可達260安培,在充電時出現的熱量是十分巨大的(熱量公式為Q=IRt,其中I代表電流,R代表電阻,t代表時間,Q表示能量或熱量),如此多的熱量將使單體電芯內部溫度升高,使隔膜發生不同程度的褶皺。充電過程中出現的熱量越多,電池隔膜受到的損害越大。而對熱量貢獻最大的是充電電流,因此,要想延長電池壽命,最好的辦法是讓充電電流盡量小一點。


我倡導用微型充電樁充電,微型充電樁3.3KW的電流僅為13A,充電時出現的熱量僅為150KW直流充電樁的四百分之一,這能直接提高電池的壽命。在石華山看來,提高電池壽命的好處在于:一、防止整車資源的浪費;電池成本占到整車的40%左右,電池退役,用戶只能重新購買新車;二、降低社會的環保壓力,由于國家對廢舊電池尚未建立起完善的回收體系,退役電池未來引起的馬糞問題將越來越嚴重。


在石華山眼中,快充的弊病還有很多。比如,白天用大功率直流電給電動汽車快充,會給電力系統造成很大的壓力,但晚上在用電波谷慢充則不會有這個問題。他還特別提到,大功率快充還可能會給社會帶來隱患,現在常被報道的電動汽車起火事件應該引起人們的重視。為此,他呼吁國家禁止在小區高樓地下停車場設立大電流直流充電樁。


微充網可解決虛電、電池壽命縮短等問題


怎么樣解決快充帶來的諸多問題?


我建議的充電解決方法是智能插座+微充槍+微充網。石華山介紹,智能插座是付費充電的電源供應者,分為室內不防水型和室外防水型兩種;微充槍則是隨車攜帶的微型充電槍;微充網則是充電運營服務。


正在給特斯拉充電的微充


其中智能插座作為地爾漢宇的主打產品,適合個人或私有經營場所、單位等安裝使用,為現有停車位新增共享充電服務。充電時間可根據電網用電低谷時間充電,并通過微充網APP管理系統進行智慧充電運營管理。


微充的充電方式可延長電池壽命、安全、無虛電,便于車主合理安排出行方法。石華山說,關于續航里程較低的電動汽車(續航<250公里),一般用戶日常平均行駛里程為41公里,用3.5KW的微充槍充電不到兩小時就可滿足日常出行;關于續航里程較高的電動汽車(續航>250公里)用7KW的雙倍微充,9個小時可以充63度電,里程達441公里,也能滿足包括出租車在內的90%以上車主的出行需求。


雖然我倡導微充,也在踐行和供應微充服務,但我并不僅僅是為了盈利,而是想讓更多人,尤其是電動汽車主了解快充的危害,利人利己利社會,這是我創辦微充網的初衷。操著一口福建普通話,石華山最后說出了這樣一個高遠的理想。


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