¿Qué tan lejos está la carga rápida de "5 minutos de carga y 500 kilómetros de duración de la batería"?

En el mismo lugar, me gusta anunciar mi "carga 30 minutos, duración de la batería XXX kilómetros" (donde la generación XXX se refiere a un número de tres dígitos que es incierto pero debe ser exagerado), parece que 30 minutos es una vida y línea de muerte que debe observarse en todo momento. El grado es comparable al de OPPO "cargando durante 5 minutos, hablando durante 2 horas".

Por no hablar de si esos lemas son rigurosos y creíbles, pero la carga lenta de los vehículos eléctricos es realmente algo muy molesto. Incluso si un día el automóvil de producción puede "cargar durante media hora, la duración de la batería es de 300 kilómetros", el costo de tiempo de cargar una sola batería es mucho mayor que agregar una caja de aceite. Entonces, la pregunta es, ¿la velocidad de carga del automóvil eléctrico es tan lenta? ¿O cuáles son los factores que limitan la velocidad de carga?

Según las antiguas reglas, el artículo de hoy todavía se divide en cuatro partes:

Parte 1: ¿Qué tan rápido se llama carga rápida? ¿Cuál es el estándar?

Parte 2: ¿Cómo sé cuánto tiempo tarda mi coche eléctrico en estar lleno?

Part3: ¿Cuál es la velocidad de carga?

Parte 4: ¿Cómo puedo "cargar durante 5 minutos y durar 500 kilómetros"?

El autor recuerda: este artículo es un poco más largo y debe usarse mejor con semillas de melón y bebidas. ¿Estás listo? ¡Se acerca la Parte 1!

Parte 1: ¿Qué tan rápido se llama carga rápida? Por el momento, prevalecerá "30 minutos de carga al 80%".

Antes de comenzar la discusión de hoy, permítame hacerle una pregunta: en su opinión, ¿qué tan rápida es la velocidad de carga del automóvil eléctrico? ¿Se puede llamar carga rápida? Dime lo que piensas en la sección de comentarios, enviaré un pequeño obsequio al socio más serio.

Al igual que un teléfono móvil, ¿qué tan rápido se carga un coche eléctrico? 1 hora completa? ¿Todavía estás lleno al 20% durante 20 minutos?

Para discutir "qué tan rápido es rápido", debemos aclarar cuál es nuestro atractivo básico para la carga.

1. Cargue rápidamente, preferiblemente tan rápido como repostar (rápido)

2. No afecte la duración de la batería (no dañe la batería)

3. Ahorre la mayor cantidad de dinero posible. Cuánta electricidad carga el cargador, cuánta electricidad carga mi paquete de baterías (tasa de conversión alta)

Entonces, ¿qué tan rápido puedes llamarlo rápido? Al revisar la información, descubrí que el estado no tiene reglas estrictas. No es de extrañar que los grandes fabricantes se atrevan a dar los grandes golpes durante la propaganda.

De la propaganda de la mayoría de los vehículos eléctricos, todo el mundo generalmente ha tomado el "30 minutos cargando el 80%" como truco de propaganda, luego pensemos que el automóvil de pasajeros carga el 80% en 30 minutos y el 160% en una hora es rápido. Llenando el valor de referencia de nivel de entrada, la tasa de carga también es 160% / 100% C = 1.6C. Según este estándar, la publicidad durante 15 minutos es del 80% y la tasa de carga es de 3,2 ° C.

Para ser honesto, de acuerdo con nuestro propio algoritmo, la tasa de carga de 3.2C ya es muy alta. Se tarda 80 minutos en cargar el 80% de la electricidad. El tiempo empleado en la cola no es muy diferente. Si carga el objeto para cargar, SLA ModelSP100D, 15 minutos para complementar el rango de crucero es suficiente para viajar hacia y desde Beijing y Tianjin 2趟.

Parte 2: ¿Cómo sé cuánto tiempo tarda mi coche eléctrico en estar lleno?

Tan pronto como recogí mi iPhone 6 (que es realmente pobre, no tengo dinero para cambiar), puedo estimar aproximadamente cuánto tiempo me tomará llenarlo. Entonces, ¿cómo calcula aproximadamente el tiempo de carga de un automóvil eléctrico?

La fórmula es muy sencilla. Si no lo sabe, vuelva atrás y lea el libro de texto de física de la escuela secundaria y piénselo durante 1 minuto: energía de la batería (kWh) / potencia de carga (kW) = tiempo (h)

Tomemos como ejemplo el Tesla P100D (batería de 100 kWh de energía, autonomía de crucero oficialmente declarada 632 km). Cuando se utilizan diferentes dispositivos de carga, tardará mucho en llenarse:

Se puede ver que a medida que aumenta la potencia de carga, el equipo que usamos es cada vez más grande y más profesional. De esto podemos ver un problema: sin diamantes, sin porcelana. Para cargar rápidamente, las tres partes involucradas en la carga: batería, configuración de carga, distribución de energía no pueden funcionar.

Part3: ¿Cuál es la velocidad de carga?

Para responder a esta pregunta, tenemos que recordar lo que necesitamos para completar la carga: primero tienes que tener una batería y luego tienes que tener un cargador. No es suficiente tener estos dos. Si no hay distribuciones en todos los niveles de State Grid, se trata de charlas vacías. Bien, las tres cosas que afectan la velocidad de carga son la batería en sí, la configuración de carga y la red de distribución.

Digamos uno por uno, hablemos primero de la configuración de carga.

Primero, red de carga y distribución

1 La velocidad de carga rápida de CC comercial ya es buena, ¡pero aún hay que ir más allá!

Hablando de la carga rápida, lo más fácil en lo que pensar es si la batería puede soportar una carga rápida. De hecho, antes de la batería, espero que todos comprendan la importancia de cargar los equipos y la red de distribución. En pocas palabras, cuanto mayor sea la potencia de salida del poste de carga, menor será la capacidad de la batería y menor será el tiempo de carga. Esto es lo mismo que tener que llenar una piscina con agua. Cuanto más grande sea la tubería de descarga, más pequeña será la piscina y menor será el tiempo. Sin embargo, todos esperamos que la capacidad de la batería de nuestro automóvil sea lo suficientemente grande y que la potencia necesaria para cargar se duplique. ¿Es esta idea realista? Tomemos como ejemplo el Tesla líder en la industria. Proporciona a los usuarios un dispositivo de carga llamado "Pila de carga estupenda".

La pila supercargada de Tesla es algo que parece un camión cisterna.

La potencia de carga de la pila de supercarga de Tesla es de 120 kW, y la P100D llena de 100 kWh tarda aproximadamente 1 hora; si le pedimos al Tesla ModelSP100D que "llene el 80% durante 30 minutos", es decir, a una velocidad de 1.6C, entonces la potencia de carga debería alcanzar los 320kW, que es mucho más alta que la potencia de carga que puede proporcionar la pila de carga. En otras palabras, es casi imposible completar el 80% del 1.6C o 30 minutos para una pila de carga rápida como la “Super Charging Pile” de Tesla, especialmente para aquellos vehículos eléctricos puros de larga duración. .

Entonces, ¿cuál es el concepto de una pila supercargada de 120 kW para la red de distribución?

La potencia máxima de un horno microondas que se puede cocinar de esta manera se puede cocinar hasta aproximadamente 1 kW (algunos pueden alcanzar 1.3-1.5 kW).

La carga máxima de un medidor doméstico normal es de aproximadamente 6-10 kW (en realidad, 6 kW ya es muy grande), y la potencia de una pila de supercarga Tesla + es aproximadamente equivalente a la potencia total de todos los electrodomésticos en 15 hogares comunes.

Una pila Tesla supercargada equivale aproximadamente a la potencia total de más de 1200 hornos microondas domésticos y más de una docena de electrodomésticos ordinarios. Para cumplir con el funcionamiento normal de esta pila supercargada, es necesario que State Grid configure un dispositivo de voltaje de 10 kV por separado.

Sin embargo, la cuota de distribución de una región es limitada. No hay necesariamente un margen para que agregue un transformador de 10 kV. No es bueno ahorrar dinero, a menos que se modifique toda el área (es decir, la celda de la estación principal de transformación). Por lo tanto, el estado simplemente estipula que no se permite la instalación de centrales eléctricas privadas en redes eléctricas civiles. Esta es la razón por la que la mayoría de las comunidades se niegan a instalar pilas de amigos llenos de energía y rápidamente.

Sistema operativo interno de administración de propiedades: ¡No soy demasiado problemático, pero la electricidad no es suficiente!

2. ¡La carga lenta del intercambio de casas es realmente lenta!

¿Cuál es la eficiencia de carga del tomacorriente doméstico de 220 V CA que a todos les gusta escuchar? 220Vx10a = 2200W = 2.2kW, aproximadamente equivalente a 1/55 de la pila de supercarga de Tesla. Desde aquí, podemos ver que la llamada pila supercargada de Tesla es una verdadera pila supercargada, y la pila de carga lenta instalada en la casa de todos es una pila de carga lenta y verdadera.

Las pilas de CA de carga lenta solo producen electricidad y no tienen función de carga, por lo que se necesita un cargador de automóvil plateado junto al motor para cargar la batería.

En segundo lugar, dado que la mayoría de los motores de automóviles utilizan motores de CC, y las pilas de carga emiten energía de CA, es necesario usar un cargador de automóvil para convertir y cargar el paquete de baterías. Está diseñado para igualar la potencia de entrada de la CA, si coincide. La potencia es baja (no puede aceptar una potencia de entrada alta), incluso si está conectado a una pila de carga más potente, la velocidad de carga no se puede mejorar.

En segundo lugar, la batería: hay condiciones para comer, hablemos del problema de la batería.

Con suficiente comida, podemos discutir cómo comer más rápido. Si todavía recuerda el principio de batería original de los libros de texto de física de la escuela secundaria, entienda aproximadamente lo que discutiremos a continuación.

La esencia de la carga y descarga de la batería es la reacción redox. Incluso si se perfeccionan las condiciones de carga externas, está limitado por la velocidad de reacción redox.

El proceso de carga y descarga de una batería es esencialmente un proceso de una serie de reacciones redox dentro de la batería. Tomando la batería de litio ternaria más popular como ejemplo, el proceso de carga no es más que el ion de litio se desintercala del electrodo positivo, ingresa al electrolito y se inserta en el material del electrodo negativo para pasar al electrodo negativo, y en el Al mismo tiempo, el exceso de electrones se mueve al electrodo negativo a través del electrodo positivo y el dispositivo externo.

Es decir, cuanto más rápido se difunden los iones de litio, más rápido se mueven los electrones, mejor es el rendimiento de carga y descarga de la batería, y se deben considerar los diversos problemas como la vida y la seguridad. Cada estructura asociada con el movimiento de difusión de iones de litio (material positivo, material de electrodo negativo, electrolito y separador) puede afectar el rendimiento de carga y descarga de la batería. Cómo influir en los detalles, usaremos un artículo para explicar en detalle en el futuro, y no hablaremos de eso aquí.

Parte 4: ¿Cómo puedo hacer “cargar 5 minutos, duración de la batería 500 kilómetros”?

No es difícil conseguir "una carga de 5 minutos y una duración de la batería de 500 kilómetros". La clave es conseguir la red nacional (potencia suficiente), el instituto de investigación de baterías de potencia (para estudiar la batería con mayor carga de corriente y alta seguridad) y el vehículo eléctrico. Apoyo de los fabricantes (producción de nuevas tecnologías y precios suficientemente bajos).

Para resumir brevemente, primero debe tener una batería que pueda soportar una mayor eficiencia de carga. En segundo lugar, la red puede seguir el ritmo del desarrollo de la tecnología de carga rápida y proporcionar suficiente energía. Por último, es necesario rezar para que alguien a quien no le guste ganar dinero o haya ganado suficiente dinero para producir esta tecnología y el precio sea lo suficientemente bajo. Y todo esto obviamente necesita un largo camino por recorrer.

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