王子冬:车电分离模式对动力电池回收利用的影响与挑战

目前电动汽车的能量补充方式分为为传导充电方式、电池更换方式及无线充电三种方式。 传导充电方式充电时间长、受环境温度影响较大,而大功率快速充电会加速电池组的老化,降低电池安全性;换电模式在补电时间、电池使用率、整车采购成本等方面具有显著优势。

快速充电模式面临的难点:

1、对电池要求较高。目前动力电池应对快速充电的设计方案是:减小电极片的厚度、改变 电池结构、以及更适合快速充电的材料选择,这些都将增加动力电池的 生产成本,同时会降低其能量密度,还会降低动力电池系统的寿命

2、缩短电池使用寿命。北京交通大学的高洋等人研究就发现,充电 速度对于锂离子电池的循环寿命有着显著的 影响,例如在0.5C倍率(2小时充满)充电时, 在前150次循环,电池的容量衰降速度为 0.02%/次,150-800次循环,衰降速度为 0.0156%/次,800次循环以后的衰降速度为 0.0214%/次,但是如果我们将充电速度提高 至1.5C倍率(40分钟充满)后,则电池的容 量衰降会显著的加速,达到0.078%/次,电池 的容量衰降速度是0.5C倍率充电的4倍左右。

3、传统快速充电方式对电池损伤较大。快充会在锂离子电池的内部产生大量的热量,常规的表面散热技术 会导致锂离子电池内部产生较大的温度梯度,过高的温度会破坏负极的粘 接性能,从而导致负极活性物质的脱落,结果导致电池可逆容量的损失。 

4、提高充电功率的方法存在安全隐患。有两个参数会影响电路的功率:电压和电流。增加电流有缺点,如果增加电流而电缆的截面积不增加,会因为电阻加大而发热,这可以通过增加电缆的尺寸来缓解,但这也会产生其它问题。一般这种快充的电缆都采用液冷电缆,会大幅提高成本和充电系统的复杂度。

换电模式具有六大优势:

1、安全性有保障。
2、运营效率高。
3、资源利用率高。
4、电池寿命长。
5、对电网冲击小。
6、商业运营模式可持续。

目前,充换结合是电动汽车无间续航的普适解决方案,电池实现价值共享的有效操作平台,是突破电动汽车充电困扰、突破电动汽车商业化瓶颈的有效路径。

文章来源:中工汽车网

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