Jaké faktory ovlivňují rychlost nabíjení nabíječky elektrického vozidla?

Základním rozporem rychlosti nabíjení je v podstatě konečnou výzvou účinnosti přenosu energie. Když uživatel vloží nabíjecí pistoli do vozidla, musí výstup proudu a napětí nabíjecí hromadou přesně odpovídat „chuti“ baterie vozidla. Například elektrické auto vybavené vysokopěťovou platformou 800 V může teoreticky doplňovat 80% své energie za 15 minut prostřednictvím hromady přeplňovacího zařízení 350 kW, ale pokud se použije stará hromada nabíjení, která podporuje pouze 400V architekturu, může výkon prudce klesnout pod 150 kW. Tento „efekt barelu“ závisí nejen na hardwarových schopnostech nabíjecí hromady, ale také na regulaci systému správy baterií v reálném čase (BMS). BMS je jako „inteligentní sluha“ pro baterii, během procesu nabíjení nepřetržitě sleduje teplotu buněk, napětí a stav náboje (SOC). Když je zjištěno, že teplota buňky přesahuje 45 ° C, systém okamžitě sníží nabíjecí sílu, aby se zabránilo tepelnému útěku-to znamená, že i když se v horkém létě použije stejná hromada přeplňování, může být rychlost nabíjení vozidla o více než 30% pomalejší než v zimě.

Nabíječky elektrického vozidla

Fyzikální vlastnosti samotné baterie nastaví nepřekonatelný „strop“ pro rychlost nabíjení. Když se lithium-iontové baterie blíží plnému nabití, riziko srážení lithia kovu v anodě se prudce zvyšuje, takže všechna elektrická vozidla jsou nucena vstoupit do režimu „pramínek“ poté, co baterie dosáhne 80%. Tento mechanismus ochrany způsobuje, že doba nabíjení posledních 20% bude srovnatelná s prvními 80%. Jemněji, baterie různých chemických systémů mají zcela odlišné tolerance k rychlému nabíjení: ačkoli baterie lithiového železa (LFP) jsou levné, jejich rychlost difúze lithia je pomalá a rychlost nabíjení při nízkých teplotách je často o 40% nižší než u ternárních lithiových baterií (NCM/NCA); A nové baterie s negativními elektrodami dotovanými křemíky mohou zvýšit hustotu energie, ale mohou omezit počet rychlých nabíjecích cyklů v důsledku problémů s expanzí křemíkových částic. Tyto rozpory nutí automobilky, aby našli zůstatek mezi „rychlostí nabíjení“, „výdrž baterie“ a „kontrola nákladů“.

Koordinační schopnost infrastruktury je další „neviditelná poutka“, která je často přehlížena. Skutečný výstupní výkon dc rychlého nabíjení hromady s nominálním výkonem 150 kW může podléhat okamžité kapacitě napájení napájecí sítě. Když během špičkových hodin běží více nabíjecí hromady, zatížení transformátoru se přiblíží k kritické hodnotě a nabíjecí stanice musí snížit výstup každé hromady dynamickou alokací výkonu. Tento jev je obzvláště zřejmý ve starých městských oblastech - podle údajů evropského provozovatele nabíjení je skutečná nabíjecí síla během večerního vrcholu v průměru o 22% nižší než v průměru nominální hodnota. Fragmentace standardů nabíjení rozhraní dále zhoršuje ztrátu účinnosti. Pokud model využívající rozhraní NACS Tesla použije nabíjecí hromadu se standardem CCS, musí protokol převést adaptér, který může způsobit 5%-10% zpoždění komunikace a ztrátu energie. Ačkoli technologie bezdrátového nabíjení se může zbavit omezení fyzických rozhraní, jeho účinnost přenosu energie je v současné době pouze 92%-94%, což je o 6-8 procentních bodů nižší než kabelové nabíjení. Toto je stále nepřijatelný nedostatek pro scénáře převržení, které sledují extrémní účinnost.

Budoucí průlomový směr může spočívat v technologické revoluci „optimalizace spolupráce s plným odkazem“. Technologie předehřívání baterie 270 kW společně vyvinutá společností Porsche a Audi může baterii zahřát z -20 ℃ na optimální provozní teplotu 25 ℃ 5 minut před nabíjením, čímž se zvyšuje rychlost nabíjení v prostředí nízké teploty o 50%. „All-kapalina chlazená super-nabíjecí architektura“ spuštěná Huawei nejen zmenšuje velikost nabíjecí hromady o 40% začleněním všech transformátorů, nabíjecích modulů a kabelů do kapalného chladicího oběhového systému, ale také nepřetržitě vydává vysoký proud 600a, aniž by vyvolala nadměrná ochrana. Pozoruhodnější je, že technologické změny na straně napájecí mřížky přetvářejí ekologii nabíjení: „Fotovoltaická skladování a nabíjení integrované“ nabíjecí stanice testované v laboratoři v Kalifornii může udržovat nabíjecí sílu 250 kW po dobu 2 hodin, kdy je napájecí mřížka mimo sílu spolupráce kopátového fotovoltaiky a baterií pro ukládání energie. Tento „decentralizovaný“ energetický model může zcela vyřešit omezení zatížení napájecí mřížky při rychlosti nabíjení.