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“锂电池热”的“冷”思考:现今的电动汽车能快充吗?(2)

2018-10-20 22:18:40    澎湃新闻  参与评论()人

锂电池在充电过程中,锂离子在两个电极之间往返嵌入和脱嵌,正极负极不发生氧化反应。但是王子冬提出,现在充电的方法和使用过程充电都是用的氧化还原反应,不是锂电池遵循自身规律应该有的充电方法。此前王子冬团队的实验结果显示,使用现在的充电方法,大概能使电池寿命降低30%。因此在这样的情况下,王子冬认为不应当考虑用大电流充电。

锂电池的充放电倍率是指单位额定容量内的充放电电流,例如额定容量为100Ah的电池用20A充放电时,其充放电倍率就为0.2C。一般锂电池充电电流设定在0.2C至1C之间,电流越大,充电越快,但同时电池发热现象也越严重。目前纯电动汽车的充电容量都是慢充化的,基本在0.3C到0.5C之间。另一方面,用过大的电流充电会造成容量不够满,这是因为电池内部的电化学反应需要时间。和倒啤酒的一样,倒太快会产生泡沫,反而倒不满。

北京大学新能源材料与技术实验室主任其鲁介绍,今天的多元正极金属复合氧化物电池要实现8分钟充电,理论上大概要用10C的倍率才能做到,“这个能量不可想象”。

这些技术瓶颈实际上并不是新问题,其鲁是中国锂电池研究领域的先锋人物之一,曾担任2008年奥运会清洁能源电动车用动力电池项目的首席科学家,早在北京奥运会时期,他们就针对各类问题做过各种实验。当时三元材料电池已经可以在5分钟内完成充电。在实验里,三元锂电池在快速充电的过程中,热量不能迅速释放,使得爆炸的可能性大大增加。考虑到安全问题,其鲁表示这种技术不能用到纯电动车上,只能用在电池混合动力车。

此外,动力电池的快充还面临着一个非常现实的问题——城市的电力基本设施无法满足个需求。假设一辆公交车用的是150kWh的电池,需要5分钟来充电,一辆公交车就需要100kW供电能力,如果同时有几百辆上千辆公交车一起充电,会对电网造成很大的冲击。

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