福银网 科技 75%的电只要10分钟,新型充电技术实现超级快充

75%的电只要10分钟,新型充电技术实现超级快充

当几乎所有的电动车都能10分钟充满75%,还会存在里程焦虑吗?眼下就有一种新型的充电技术,可以实现10分钟超级快充。最近,来自美国宾夕法尼亚州立大学王朝阳(Chao Yang Wang)教授联合多位研究人员,在锂离子电池快充技术上获得一项重大突破。

75%的电只要10分钟,新型充电技术实现超级快充

这项技术突破以“Fast charging of energy-dense lithium-ion batteries”为题发表在国际顶级期刊《Nature》上。这种突破性的技术,更是得到了美国能源部、美国国防部、美国空军和威廉·迪芬德弗基金会的青睐。

75%的电只要10分钟,新型充电技术实现超级快充

眼下就有一种新型的充电技术,可以实现10分钟超级快充。据他们描述,这种快速充电技术适用于大多数能量密集的电池,使电动汽车电池充电时间缩短到10分钟。即便将电动汽车电池从150千瓦时缩小到50千瓦时,司机也不会有里程焦虑。

这项技术突破以“Fast charging of energy-dense lithium-ion batteries”为题发表在国际顶级期刊《Nature》上。这种突破性的技术,更是得到了美国能源部、美国国防部、美国空军和威廉·迪芬德弗基金会的青睐。

目前提升电池快充能力的主流手段是电池材料改性,如提升电解液电导率、增加石墨材料比表面积等,这些都是在牺牲电池在正常工作条件下的寿命和安全性为代价,但这些手段大多都效果不佳。

而这项最新技术的核心,主要在于对电池内部的热量进行调节。

电池在运行时需要热起来但却不能太热,一直以来,电池的温度基本都是依赖外部附加的庞大的加热和冷却系统来控制,这种系统反应非常缓慢,还会浪费大量能源。

为此研究人员开发了一种新的电池结构,除了阳极、电解质和阴极外,还添加了超薄的镍箔作为第四种成分。作为一种刺激物质,而镍箔可以自我调节电池的温度和反应性,这使得任何电动汽车电池都可以快速充电10分钟。

其实早在6年前,王朝阳及其同事就开始在锂离子电池中添加镍箔来加热,帮助电池在严寒环境中有更好的续航。不过有个问题是,当前所有车用锂电池在高功率充电下都无法避免析锂现象的发生,这也极大缩短了电池寿命并可能造成安全隐患。

王朝阳及其团队为了应对这个问题,采用两种盐性(0.6 M LiFSI +0.6 M LiPF6)的电解液替换了传统的电解液体系(1M LiPF6)。

可以实现了高能量密度锂离子电池(265 Wh/kg)的快速充电(10分钟充电~75% ),并能够稳定循环高达2000次以上,也创造了动力电池极速充电的世界记录。而且这些创新首次揭示了高比能动力电池极速充电只需要空气冷却,大大提高了电池系统的集成度、可靠性和安全性。

研究人员表示,这项工作与目前声称充电 10 分钟后可以行驶100或150英里的电车完全不同。通常情况下,这些电车的续航可以达到500英里,甚至更多,所以充电10分钟行驶100英里,只能算是冲到25%,这种全新的技术,直接将目前的充电水平提高三倍。

目前特斯拉V4超充站的充电功率将达到350kW,充电15分钟可以行驶300公里,30-40分钟可以充90%,这个水平在新能源车阵营中已经非常优秀了。而小鹏汽车推出S4超快充首桩,最大输出功率达480kW,单桩最大输出电流达670A,这套系统在5分钟可以为汽车补能200公里。

按照官方的说法,4C车型充电10%-80%仅需不到15分钟,这也被称作是全球充电最快的量产电动车。而3C车型同样搭载了800V高压平台,峰值充电功率300kW左右,可以充电5分钟,续航增加130公里,充电10%-80%为20分钟。

显然,对比特斯拉和小鹏汽车,王朝阳教授发明的快充技术,性能更加优秀,而且在投入产出比方面,也会更高,对于我们日常生活也会带来更大的便利。

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