Введение:
Зарядка за 5 минут и запас хода 400 километров! 17 марта компания BYD представила свою систему "мегаваттной быстрой зарядки", которая позволит заряжать электромобили так же быстро, как и заправлять их топливом.
Однако, чтобы достичь цели «одновременной передачи нефти и электроэнергии», компания BYD, похоже, достигла предела возможностей своей литий-железо-фосфатной батареи. Несмотря на то, что энергетическая плотность самого литий-железо-фосфатного материала приближается к своему теоретическому пределу, BYD продолжает доводить проектирование продукции и технологическую оптимизацию до крайности.
Играйте на пределе возможностей! 10C литий-железофосфат
Во-первых, согласно информации, обнародованной на пресс-конференции BYD, технология быстрой зарядки BYD использует продукт под названием «аккумулятор с быстрой зарядкой», который по-прежнему представляет собой тип литий-железо-фосфатного аккумулятора.
Это не только сломит доминирование высокоскоростных литиевых батарей, таких как высоконикелевые тройные батареи, на рынке быстрой зарядки, но и позволит BYD снова довести характеристики литий-железо-фосфатных батарей до предела, что позволит BYD сохранить свою рыночную стоимость в технологическом направлении литий-железо-фосфатных батарей.
Согласно данным, опубликованным BYD, компания достигла пиковой мощности зарядки в 1 мегаватт (1000 кВт) для некоторых моделей, таких как Han L и Tang L, а быстрая зарядка в течение 5 минут может увеличить запас хода на 400 километров. Скорость зарядки аккумулятора при быстрой зарядке достигает 10C.
В чём заключается эта концепция? С точки зрения научных принципов, в настоящее время в отрасли признано, что плотность энергии литий-железо-фосфатных батарей близка к теоретическому пределу. Обычно, чтобы обеспечить более высокую плотность энергии, производители жертвуют некоторыми характеристиками заряда и разряда. Как правило, идеальным разрядом для литий-железо-фосфатных батарей считается разряд 3-5C.
Однако на этот раз компания BYD увеличила скорость разряда литий-железо-фосфатного аккумулятора до 10C, что означает не только почти двукратное увеличение тока, но и двукратное увеличение внутреннего сопротивления и сложности в управлении тепловым режимом.
Компания BYD утверждает, что на основе конструкции лопасти, в основе «аккумулятора с быстрой зарядкой» оптимизируется структура электродов, что снижает сопротивление миграции ионов лития на 50%, благодаря чему впервые достигается скорость зарядки более 10C.
В качестве материала положительного электрода BYD использует высокочистые, полученные под высоким давлением и высокой плотностью материалы на основе фосфата лития-железа четвертого поколения, а также процессы наноразмерного измельчения, специальные добавки и высокотемпературную кальцинацию. Более совершенная внутренняя кристаллическая структура и более короткий путь диффузии ионов лития увеличивают скорость миграции ионов лития, тем самым снижая внутреннее сопротивление батареи и улучшая характеристики разряда.
Кроме того, при выборе отрицательных электродов и электролитов также необходимо отдать предпочтение лучшим из лучших. Применение искусственного графита с большей удельной поверхностью и добавление высокоэффективных электролитов на основе полиэтиленоксида (ПЭО) также стали необходимыми условиями для поддержки литий-железо-фосфатных батарей с током разряда 10C.
Короче говоря, для достижения прорывных результатов в производительности BYD не жалеет средств. На пресс-конференции цена электромобиля BYD Han L, оснащенного батареей с функцией «быстрой зарядки», достигла 270 000–350 000 юаней, что почти на 70 000 юаней выше цены его интеллектуальной версии 2025 года (модель Honor с запасом хода 701 км).
Каков срок службы и безопасность аккумуляторов, использующих технологию быстрой зарядки?
Конечно, для высокотехнологичных товаров высокая цена не является проблемой. Все по-прежнему обеспокоены качеством и безопасностью продукции. В связи с этим Лиан Юбо, исполнительный вице-президент BYD Group, заявил, что батареи, заряжаемые методом быстрой зарядки, могут сохранять длительный срок службы даже при сверхвысоких скоростях зарядки, увеличивая срок службы батареи на 35%.
Можно сказать, что ответ BYD на этот раз вполне справедлив и полон компетентности, по крайней мере, не отрицает влияние перезарядки на срок службы батареи.
Потому что в принципе быстрая зарядка и разрядка оказывают необратимое воздействие на структуру батареи. Чем выше скорость зарядки и разрядки, тем больше влияние на срок службы батареи. Что касается сверхбыстрой зарядки, то длительное использование часто сокращает срок службы батареи на 20-30%. Поэтому большинство производителей рекомендуют перезарядку в качестве аварийного варианта зарядки.
Некоторые производители внедряют защиту от перезарядки, стремясь увеличить срок службы самой батареи. Сокращение срока службы батареи, вызванное перезарядкой, компенсируется увеличением срока службы батареи производителем, что в конечном итоге позволяет всему изделию поддерживать хорошие показатели зарядки и разрядки в течение ожидаемого срока службы.
Кроме того, для реализации технологии «быстрой зарядки» компания BYD также внедрила ряд системных усовершенствований, направленных на устранение недостатков литий-железо-фосфатных батарей и всей системы электропитания.
Для компенсации недостатков литий-железо-фосфатных батарей, связанных с работой при низких температурах, в системе «быстрой зарядки» BYD используется импульсный нагревательный элемент, поддерживающий быструю зарядку и разрядку батареи за счет самонагрева в условиях низких температур. Одновременно с этим, для борьбы с нагревом батареи, вызванным высоковольтной зарядкой и разрядкой, в батарейный отсек интегрирована система регулирования температуры с комбинированным жидкостным охлаждением, которая напрямую отводит тепло от батареи с помощью хладагента.
С точки зрения безопасности, фосфат лития-железа в очередной раз доказал свою ценность. По данным BYD, их батарея типа «быстрая зарядка» легко прошла испытание на сжатие под нагрузкой в 1200 тонн и испытание на столкновение на скорости 70 км/ч. Стабильная химическая структура и огнестойкие свойства фосфата лития-железа в очередной раз обеспечивают важнейшую гарантию безопасности электромобилей.
Столкнулись с проблемой нехватки зарядных станций.
Возможно, большинство людей не имеют представления о мощности в мегаваттах, но важно понимать, что 1 мегаватт может соответствовать мощности среднего завода, установленной мощности небольшой солнечной электростанции или потреблению электроэнергии населением в тысячу человек.
Да, вы не ослышались. Мощность зарядки автомобиля эквивалентна мощности завода или жилого района. Мощность станции быстрой зарядки эквивалентна потреблению электроэнергии половиной улицы. Такой масштаб потребления электроэнергии станет огромной проблемой для существующей городской энергосистемы.
Дело не в отсутствии денег на строительство зарядных станций, а в том, что для создания суперзарядных станций необходимо модернизировать всю городскую и уличную электросети. Как и приготовление пельменей специально для тарелки с уксусом, этот проект требует больших усилий. При нынешних возможностях BYD планирует в будущем построить более 4000 «мегаваттных станций быстрой зарядки» по всей стране.
4000 «мегаваттных станций быстрой зарядки» на самом деле недостаточно. Быстрая зарядка «аккумуляторов» и «автомобилей» — это лишь первый шаг к достижению «одновременной скорости» производства нефти и электроэнергии.
Благодаря прорывам в технологиях электромобилей и аккумуляторов, реальная проблема фактически сместилась в сторону строительства энергетических объектов и сетей электроснабжения. И BYD, и CATL, а также другие китайские компании, занимающиеся производством аккумуляторов и электромобилей, могут столкнуться с большими рыночными возможностями в этом отношении.
Запрос коммерческого предложения:
Жаклин:jacqueline@heltec-energy.com/ +86 185 8375 6538
Сукре:sucre@heltec-bms.com/ +86 136 8844 2313
Нэнси:nancy@heltec-energy.com/ +86 184 8223 7713
Дата публикации: 20 марта 2025 г.