進入全球電動汽車革命的第二個十年,動力電池的充電時間問題仍然是需要克服的最大障礙。在這兩種主要解決方案之間,電池更換與極速充電(XFC)并不是一個非此即彼的技術決策。這是一個“取決于使用情況”的經濟決策。
然而,經濟決策的權衡是一個不斷變化的目標,隨著新電池化學物質的商業化和電動汽車新型功率架構的實際應用,這一目標將會發生變化。那么,讓我們看看今天的權衡點在哪里,未來可能會轉移到哪里,以及電動汽車實現五分鐘充滿電的可能性。
電池更換的應用場景
當前,電池更換的兩個主要應用場景包括某些類型的車隊,如出租車、網約車和小型兩輪電動車,如踏板車。
踏板車和摩托車的電池組小到大多數人都能拿起,大大簡化了電池更換的實施并降低了成本。此外,與大型電動汽車相比,小型車輛的電池組通常使用較低的電壓,這導致充電時間長,讓電池更換的呼聲更高。在亞洲、印度和歐洲,電池更換的技術和時間優勢在高人口密度下更為顯著,小型電動汽車的電池更換市場正在快速增長,并且在可預見的未來可能會保持強勁。
在中國和歐洲,以及在較小程度上在美國,出租車車隊和網約車也在轉向電池更換。盡管與小型電動汽車相比,在乘用車中實施電池更換的成本要高得多,但仍具有合理的可行性,因為這樣可以加長車輛的行駛時間并產生收入,而不是坐在充電站苦等。直到有一天,電池可以實現極速充電,對出租車和網約車運營商來說不再是一個經濟問題。
尺寸(及電壓)是重要問題
四輪電動汽車中的電池組尺寸太大,無法手動更換,需要自動化支持。自動化系統成本高昂,通常設計用于特定型號的電動汽車或特定電池組。與踏板車和摩托車相比,這些因素共同導致大型電動汽車的電池更換成本更高。在某些擁有大量同類型電動汽車的車隊中,難以進行經濟有效的部署。
對于當今的400V電動汽車功率變換電路和電池組而言,充電速率是有限的。這是在車隊中采用電池更換方案的主要推動因素。有兩件事可能會改變在車隊中實施電池更換方案的經濟性:更高的電壓和更好的電池。第一種情況已經出現 - 800V及更高電壓的電池組已經出現在一些電動汽車上。當電動汽車充電需要幾個小時時,更換電池是有意義的。更高的電池電壓可實現極速充電(XFC)并縮短充電時間。這可能會改變成本計算的經濟性考量。如果電池充電最多只需要15分鐘,情況會如何呢?
15分鐘內完成充電可能會在不久的將來出現。QuantumScape和Solid Power等公司已經展示了15分鐘內完成充電的技術方案,并開始試生產。這仍然比重新加滿油箱或更換電池的時間要長。但在車隊運營中,車輛通常在加油時進行清洗和消毒。清洗車輛的過程可能比加滿油箱花費更多時間。這為極速充電(XFC)和高壓電池組的使用提供了更多的機會。這是基于性能和成本因素進行權衡的經濟性決策。電動汽車充電速度越快,采用電池更換方案的吸引力就越小。
只需五分鐘即可充滿電的電池?
電動汽車電池組如若實現五分鐘充滿電,將在許多方面改變游戲規則,包括摒棄電池更換方案。包括StoreDot、EExion和Nyobolt在內的一些公司正在研究用于電動汽車的先進電池和超級電容器,它們可以在大約五分鐘內完成充電。其中一些五分鐘滿電電池的應用目標是踏板車以及大型電動汽車。這些研究項目還需要幾年時間才能取得成果。因此,隨著電池和電動汽車技術的不斷進步,電池更換方案可能在不確定的未來在技術和經濟上仍有存在的空間,然后才會慢慢完全消失。
審核編輯:劉清
-
電動汽車
+關注
關注
156文章
12069瀏覽量
231123 -
動力電池
+關注
關注
113文章
4533瀏覽量
77615 -
超級電容器
+關注
關注
19文章
406瀏覽量
28681 -
電池充電器
+關注
關注
7文章
722瀏覽量
34732 -
電池電壓
+關注
關注
0文章
195瀏覽量
11672
原文標題:Mr. Green能效觀察-電動汽車的電池更換與極速充電之比較
文章出處:【微信號:Power_Integrations,微信公眾號:PI電源芯片】歡迎添加關注!文章轉載請注明出處。
發布評論請先 登錄
相關推薦
評論