锂离子电池究竟可不可以快速充电

2021-08-31      4273 次浏览

什么是快、慢充?


车载电池都是有正负极的,能对电池充电的,一定是有正负极的直流电源。什么意思?电网的交流电是不能笔直给车载电池充电的。


但是给电动汽车充电,都是民用220V,或者厂用的380V的交流电。这是为甚么?这是工程师们用交流变直流(AC/DC)装置,将交流电变成直流电了。对一般用户要记住:


①对车载电池充电的电源,非得是直流电源,交流电源是不能笔直对锂离子电池充电的。


②直流电源在哪里?目前电网的电,都是交流电。而给电动汽车充电的直流电,是通过交流变直流(AC/DC)装置转换而来的。


③交流变直流(AC/DC)是一个装置,是符合标准要求的产品。这个装置倘若装在车上,车与充电接口就是交流充电接口;这个装置倘若装在车下(地面),车与充电接口就是交流直流接口。


④交流变直流(AC/DC)装置在地面可以做成大功率的(注:功率愈大,体积越大、质量越重;而汽车有绝缘要求,有体积、重量限制,于是车载的交流变直流(AC/DC)都是功率小的。


第一个层次的快与慢的概念。直流接口的充电速度,比交流充电接口速度要快。原理上,直流接口的充电速度是3个小时到4个小时,交流充电接口是6小时到8个小时。(注:电网能保障供应,民用220V,或者厂用的380V的交流电)


第二个层次的快与慢的概念。目前理论上的直流接口的充电速度是3个小时到4个小时,与燃油车加油5分钟相比较的。由于原理上的限制,有专家提出30分钟(或15)充电到80%的概念,还有20%空间,充电时间被忽略了。换一句话,把充电整个过程,进行分段了。


第三个层次的快与慢的概念。直流接口不能快电,是指3%到99%整个过程,完全洋溢而言;直流接口能快充电,基本上指20%到80%整个空间而言的。这是锂离子电池充电(放电)曲线的一部分。一些厂家对这条曲线,做了一些优化而已。从原理上,无实质创新。


直流接口不能快充是综合性结论,可以快充是许多前置条件的


先看一个大家日常生活的例子。木桶,是用来蓄存水的,水龙头给空木桶加水的。木桶有容积的(与车载电池额电量相近),水龙头最大出水量也是一定的(与充电接口相近)。分解如下:


①要给容积已经确定了木桶加水,倘若要快,可以把水龙头开到最大。


②水龙头出水量确定了,倘若要快加水,可以把木桶容积做小一些。


③要给容积已经确定了的木桶加水,水龙头出水量也确定了,加水就有一个均匀(额定)速度。均匀速度是有最快速度和最低速度而来的。


动力锂离子电池可以快充的逻辑分解:


①车载电池容量已经明确,倘若要快充电,物理上做法是,多加1个(或者2个)充电接口,目前12米纯电动公交车,是这个做法。


②充电接口的规格是国家标准(已经明确),倘若要快充电,基本最做法是,把车载电池容量做小,钛酸锂充电比磷酸铁锂充电快,就是这个原理。


锂离子电池原理上不能快充电


目前可以快充的电池是钛酸锂,但是钛酸锂离子电池比能量,与磷酸铁锂、三元电池比能量相差太远。换一句话,车载钛酸锂离子电池,其续航里程太短。跑同样的里程,车载钛酸锂离子电池充电次数也多。多次快充的车载钛酸锂离子电池的时间比一次慢充磷酸铁锂、三元电池的时间长,对用户而言,没有一点优点。换电可以吗?也不行。换电同样要充电,换电技术上比充电难度更大,成本更高。


电动汽车电能补充,比燃油车加油速度太慢,是一个客观的短板。大家在想方法补上。要怎么样办?笔者的观点,工程技术(工艺)非得要找原理是正确的的办法,再整合好资源(条件),不要总是用原理上不正确的想法,去尝试、再尝试。


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