如今阻碍纯电动车成为未来主流车型的问题主要有三个:续驶里程和充电效率。前者在目前电池技术的局限下并没有可以有效解决的办法,而后者则能通过快充技术拯救下那些赶时间的人。
以特斯拉为例,一台Model S 100D的电池容量为100KW,可提供579公里的综合续航水平。使用慢充充满一台特斯拉Model S 100D大约需要10小时,而如果使用特斯拉的超级充电桩(快充技术)只需40分钟就能冲到80%的电量。
当然不只是特斯拉拥有这项技术,许多纯电车型均提供快充技术。例如自主品牌中的荣威ERX5,它的电池容量为48.3KW,使用慢充充满需要7小时,而使用快充技术也仅需40分钟就能冲到80%的电量。
但新的疑问也出现了,既然快充能极大的缩短电池的充电时间,那为什么纯电动车的车主们不经常使用快充呢?
这一问题的原因主要分为两大类,第一就是目前市面上能购买到的纯电动车型上的电池技术不能支持多次快充,或者说出于安全的考虑,车企与充电桩并不提倡经常使用快充。第二就是由于快充需要匹配专门的设备,而目前正处于新能源的发展阶段,快充站的普及工作还在初期阶段。
快充技术
快充就是采用直流电进行充电,相比起慢充中使用的家用220V交流电压来说,快充中的直流电压一般会在380V,并通过整流装置将交流电转化为直流电。目前绝大多数的纯电动车采用了锂电池的快充物理原理是保证锂离子快速从正极嵌出,再快速嵌入负极。这个过程总共分为三个阶段,分别是恒流预充电、大电流恒流充电与恒压充电。所以当电池电量充至80%时,为了保证电池的稳定性,就会从大电流恒流充电转化为恒压充电。这也是为什么绝大多数的纯电动车型的快充只标明充满80%电量所需的时间。
而在快充时随着电流的增大,电极负极(石墨)表面的一层半透膜会有一定程度的破裂,使电极材料和电解液相互反应。另外温度升高会伴随着一些副反应,如电解液分解、电极上产生沉积物。这也造成了快充时可能会出现的不良后果,例如电池组温度上升会使得电池有几率自燃或者爆炸。不过现在采用快充技术的电池组均有电池管理系统估测电池组的荷电状态,所以发生危险事件的可能性微乎其微。另一大存在的隐患就是对电池容量的损耗,但其实无论是快充还是慢充,只要是充电就会对电池组的容量产生损耗,只是快充对电池组容量的损耗程度会高于慢充。
快充站的普及
快充并不像慢充可以在家中进行,它需要专门的设备支持,一般快充站也只出现在特定的公共场所。还是以特斯拉为例,特斯拉的超级充电站是专门对特斯拉车型服务的快充站,但从超级充电站在我国的分布来看,中西部以及北部的消费者几乎无法使用到特斯拉独有的快充服务,并且有一半以上的特斯拉超级充电站都处于即将开放的阶段。
而更多人使用的普通快充站虽然在数量以及分布上要优于特斯拉独占的超级充电站,但根据国家电网公司高速路快充的网络图显示,高速公路上的快充站分布与特斯拉的超级充电站居然差不多,也集中在沿海和中部城市。这些快充站的总数大约在1521座,与我们庞大的高速公路总量来说还是相去甚远。
总的来说,想要让更多的人接受新能源,解决充电难和充电慢的问题显得尤为关键。而要解决这两大问题的话,建设更多的快充站以及研发新型电池技术是最为重要的两大要素。当然,那些与新能源产业有关的企业也已经在这方面快马加鞭的进行建设与研发,新能源的普及也指日可待。
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