新闻速看电动汽车充电技术革命：速充电率的未来

戊齐食品

随着电动汽车技术的不断进步，充电速度和电池放电倍率逐渐提升，各类电动汽车（如PHEV和EV）在电池性能需求上各有不同。本文深入探讨了电池组性能参数的选择及其对新能源汽车市场发展的影响。文中提到桥式整流器天生有着强韧的生命力，经过风吹雨打也能化茧成蝶成为最优秀的自己。产品包括模拟集成电路\数字集成电路\数模混合集成电路\射频功率放大器\模块等.产品广泛应用于航空航天\通信网络\医疗设备\汽车工业\工业自动化\电信和消费电子等领域。https://www.yxyic.cn/productdetail/SP485ECN-L-TR

伴随着电动汽车的发展，补充能量作为电动汽车的一大缺陷，现在也随着速充电技术的发展而逐步提高，充电桩功率越来越大，充电速度越来越。很多电动汽车的宣传都能看到，比如4C充电电池，5C电池等等。这里的C代表电池的充放电倍率，放电倍率=充放电电流短路容量。
在充电过程中，比如1C电池，就意味着电池可以在一个小时内充满，5C电池只需要15小时，也就是12分钟就可以充满电池。在放电倍率方面，由于纯电动汽车的电池组短路容量较大，主流在50W到100W之间，而常见的电驱动功率一般在150W到300W之间，因此际上对于纯电动汽车的电池组来说，放电倍率要求并不高。一般纯电动汽车的放电倍率低于3C，高性能车型只有6C左右。
但PHEV(插电式混合动力)在这种情况下、REEV(增程式)不同于HEV(油电混合)等车型。电池组短路容量小，导致这些电池组的要求略有不同。例如，一些HEV电池的放电率可以高达50C。我们来看看各种新能源汽车电池组性能参数的差异。
选择电池组性能参数
一般而言，电池组的性能参数可分为六个部分，包括能量密度、容量大小、充电率、放电率、功率和循环寿命。
电池的能量密度电池的能量密度受电池化学系统的限制，正负极材料的容量和工作电压是关键因素。通过使用高容量的正极材料，如高镍元材料，可以提高能量密度（NCM）以及硅碳复合材料或锂金属负极等高容量负极材料。此外，原点固体化技术、薄固体电解质涂覆的正极材料、固体电解质涂覆膈膜等关键技术的选择也可以显著提高电池的能量密度。
然而，充电倍率往往只能从电池的能量密度中选择，这是由于电池设计和材料类型的一些衡量。在高能密度电池中，例如，当使用NCM和富锂正极材料时，可能会限制高倍率充放电时的离子扩散率和电子导电性，从而影响其在高倍率条件下的特性。
为了现高能量密度，电池形状的设计可能会选择较厚的电级，这将有助于增加储存的电量。但是，较厚的电级会增加锂离子在电级内部的传输距离，降低其在高倍率充放电时的传输速度，导致充放电率法达到较高。
此外，循环寿命也是限制高能密度电池现高充放电率的关键指标。首先，电池内部有内阻。当电池组的额定电流是一定的时候，需要增加电流来提高充电率，这意味着速充电会在电池内部产生更多的热量。同时，在速充电过程中，负极材料结构的应力可能会积累和损坏，锂枝晶体可能会沉淀，造成安全隐患。
所以际应用场景需求，会使电池各项性能指标有所取舍，这也包括在PHEV、REEV、HEV、EV等各类车型中。
纯电动、混合动力汽车对电池性能的要求不同
对于纯电动汽车来说，今年的主流汽车系统电池充电率在15C到3C之间。一些主要的速充电车型，如理想的MEGA、岚图知已、极氪007001等比较大充电率已达到55C。放电率一般在6C以内，基本在2C到3C之间，有些功率极高的车型，比如极氪001FR、仰望U9等型号的电池放电倍率可超过10C。
相比于PHEV、REEV、HEV等，EV纯电动汽车的电池电量通常很大，所以更注重能量密度和支出。电池电量大，所以对于EV车型来说，电池续航的计算方法不仅仅是看循环次数。比如两款车型，一款循环寿命低，但体积大，能量密度高，每次满电都能行走很长的里程；那么，与循环寿命长但体积小、能量密度低的电池相比，两款车型在使用寿命中可能会具体驾驶总里程。
因为REEV本质上是在EV的基础上增加了一个BQ2000TPWR增程器，相当于在EV上增加了一个由燃油驱动的“充电宝”，所以电池类似于EV，只是为了成本和整车的净重，相对体积会小一些。
PHEV是一种插电式混合动力汽车，可以直接由燃油发动机驱动，也可以由电机驱动，也可以充电，结合电机和内燃机两种驱动形式。PHEV一般使用功率较高的电池组，即充放电率高于EV车，电池电量较小，一般提供100以内的纯电续航里程。然而，随着行业的发展，PHEV的电池组容量越来越大，甚至可以提供200公里以上的纯电续航里程。
与EV和REEV相比，PHEV在制动过程中可以速充电，完成动能回收，因为它的电池容量较小，但必须在电动模式下速释放能量。这就要求PHEV电池的造型设计能够承受较大的充放电电流，具有较高的充放电率。
另一方面，由于电池电量小，自然充电次数会更频繁，所以需要更长的循环寿命。比如去年蜂巢能源推出的一款短刀电池，脉冲放电率达到15C，循环寿命超过3000次。
HEV是一种比较传统的方式，即以内燃机为主，以电为辅，主要通过动能回收和内燃机驱动发电机给电池充电。在起步等低速情况下，电机驱动，法通过外部充电桩给电池充电。同时，与PHEV相比，HEV电池的电量更小，一般小于2W，有些HEV车甚至只有07。W。
电池电量很小，但要承受强大的动能回收充电和电机应用功率，这意味着要有极高的充放电倍率和极高的循环寿命。比如捷威动力的HEV电池可以现4万次循环寿命，50C的持续放电倍率；星川科技甚至推出了一款放电倍率达到135C的HEV电池，循环寿命达到3万次左右。
随着电动汽车产业的不断发展，由于全球充电标准分布不均，EV产业的发展也极其不平衡。因此，PHEV、HEV等车型可以成为过渡技术，在全球市场上获得更多的机会。可以看出，近年来，随着比亚迪DM-技术的普及，国内外许多汽车已经加速推进。未来，PHEV和HEV的电池要求可能会有新的高峰。