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李:建议将电动汽车的动力电池纳入电网,实现智能充放电,分析电动汽车用动力电池有何发展趋势

本篇文章百科互动给大家谈谈李:建议将电动汽车的动力电池纳入电网,实现智能充放电,以及分析电动汽车用动力电池有何发展趋势对应的知识点,希望对各位有所帮助,不要忘了收藏本站喔。 本文目录: 1、电动汽车入网技术(V2G)是什么?

本篇文章百科互动给大家谈谈李:建议将电动汽车的动力电池纳入电网,实现智能充放电,以及分析电动汽车用动力电池有何发展趋势对应的知识点,希望对各位有所帮助,不要忘了收藏本站喔。

本文目录:

电动汽车入网技术(V2G)是什么?

(1)V2G概念电动汽车——电网互动技术(Vehicle to Grid,V2G)指以智能电网技术为支撑,电动汽车与电网之间通过双向通信,将处于停驶状态的电动汽车作为可移动的分布式储能单元,实现能量在电动汽车与电网之间双向流动(充、放电)。在电动汽车电池电量不段含足时,可作为电网的负荷从电网获取电能,在电动汽车电池电量充足且满足用户行驶需求时,电动汽车可作为电网的储能设备或备用电源将剩余可控电能反向输送到电网中,实现电动汽车与电网互动,提供相关调峰调频、黑启动等辅助服务。 V2G 技术是智能电迹燃圆网技术的重要组成部分,可以实现电动汽车与电网间的能量双向、可控和实时运动。电动汽车充放电控制装置需要满足电动汽车和电网的信息交互功能,对交换能量、电网运行状态、电价信号、车辆信息、电池状态、费用等信息在两者间进行传递。因此,V2G 技术是融合了电力电子技术、通信技术、调度和计量技术、需求侧管理等的高端综合应用,V2G 技术的实现将使电网技术向更加智能化的方向发展。

(2)未来规模化的电动汽车充电将给电网的运行带来深远的影响和挑战,新能源接入、电力系统安全经济运行与电动汽车充放电三者之间的相互作用和关系,是新能源电网和电动汽车发展面临的重要问题。为了适应智能电网的要求,提高电网、电动汽车入网运行管理水平,需要构建全面的、协调的、可操作的电动汽车入网调控体系。由于电动汽车具有储存电能的能力,在系统负荷低谷或电价低廉时段电动汽车可以进行充电,在系统负荷高峰或电价较高时段则可以通过充放电装置对电网进行放电,从而达到削峰填谷的作用。电动汽车电池充放电方式的转换速度极快,可以有效平抑由分布式发电单元出力所引发的功率波动以及电压偏移等问题。(3)目前的研姿塌究大体有以下几个方面:a: 研究大量电动汽车广泛入网对电力系统安全稳定运行的影响b:建立电动汽车充放电行为的数学模型,提出电动汽车充放电最优调度方案,发展快速有效的计算方法实现电力系统对电动汽车充放电的协调有序控制c:提出电动汽车大规模应用在 交通领域、电力领域和环保领域的经济效益计算模型,评估电动汽车行业的经济价值,为电动汽车的进一步推广应用提供参考。

李:建议将电动汽车的动力电池纳入电网,实现智能充放电,分析电动汽车用动力电池有何发展趋势  第1张

专访沃尔沃高层 智能化时代的安全底线不容挑战!

【EV视界上海车展】当下,随着车辆电动化已成为车企朝向电气化转型的必由之路,其在这个领域中的发展也将面临诸多挑战,而首当其冲的莫过于电动汽车的安全。纵观全球汽车工业发展,在那些拥有悠久历史的汽车品牌当中,有这么一家被世改戚人以“安全为本”最为熟知的品牌,它就是来自北欧瑞典的沃尔沃。可以说自其品牌的诞生起,就将安全牢牢地融入了品牌的基因当中,并时刻坚守着对于安全的承诺,成为其在发展的96年历史中必不可少的底线。

而伴随着电气化的来临,沃尔沃在这方面依然保持了自身对于安全的核心理念,并认为安全不该是消费者付钱额外配置的,应该是随车而来的,应该属于内置于汽车产品的本身。

而沃尔沃也做到了。

在不久前举办的沃尔沃TECH DAY上,沃尔沃发布了世界树智能安全体系,并秀出了基于世界树打造的全新纯电旗舰SUV沃尔沃EX90。而在这款新车中,作为核心安全感知设备的Luminar激光雷达,助力沃尔沃在智能电动车领域中,树立起安全的新标杆。那么,Luminar激光雷达是如何做到的呢?并且沃尔沃对于安全方面的技术在EX90身上又有着怎样的表现呢?EV视界在本届上海车展有幸专访到了沃尔沃新车项目和运营战略负责人Erik Severinson(以下简称:Erik )与LuminarTechnologies创始人首席执行官Austin Russell(以下简称:Austin),围绕EX90,为我们分享沃尔沃与Luminar在智能电动车安全方面的技术与发展。

电动汽车与传统内燃机车在安全方面会有怎样区别?

在那个内燃机车作为行业顶流的时代,其在安全方面的建设重点主要放在了车辆被动安全和主动安全,而沃尔沃在这个大环境下,不仅很早就首创一体式笼式车身,并且还将其发明的三点式安全带无偿共享,成为现在汽车的安全标配之一。然而,当电气化来临的那一刻,在传统内燃机车上的安全技术似乎在智能化时代下的车型中显得力不从心,特别是当自动驾驶成为发展主流后,其对于安全的要求则变得更为苛刻起来。

Erik Severinson

在这方面Erik表示,当汽车进入电动化之后,沃尔沃在安全方面所要达成的愿望就是“零碰撞”。比如这款全新纯电旗舰SUV沃尔沃EX90,通过其搭载的Luminar的激光雷达,就可以进一步地提升探测的距离,并在超声波雷达和摄像头等感知系统的加持下,形成了多种传感器融合感知的解决方案,让沃尔沃EX90能够更好地感知环境,并实现“零碰撞”的愿景。

当然,如果发生了碰撞事故,又将如何保证电动汽车的,特别是动力电池的安全呢?在Erik看来,对于动力电池的安全,首先要保证电池包整体的强度,来应对碰撞所带来的伤害。

我们知道,在汽车的制造工艺中,为了加强车身整体的结构强度,都会在某些重要的部位采用硼钢(热成型钢)来做加强,这种将钢板经过950°C的高温加热之后一次成型,又迅速冷却从而全面提升了钢板强度的工艺,生产出来的钢每平方厘米能承受10吨以上的压力,它可以让汽车在同等重量下提高30%的承能受力,因此它的比例大小就成为横梁车身耐撞性的重要标准。

而沃尔沃EX90的车身热成型钢不仅占比高达40%,比同级别车型高出将近20%,并且还将这种钢材运用到了电池包之上。据了解,沃尔沃EX90的电池包采用硼钢一体冲压的上盖以及铝合金的框架,有效缓解撞击带来的损害,而智能保险丝也能快速触发断电装置,全方位保障电动汽车动力电池的安全,并且其断电响应速度是其他车的3倍以上,能有效避免热失控的发生,从而减少电芯热失控的发生。

面对挑战,沃尔沃在华的三个关键词

从本届的上海车展能够看出,各大品牌所推出的新能源车型总体占比达到了74%,而这也更能反映出在未来的国内市场中,新能源车型将成为国内市场的主流。不过,正是因为有了这种蓬勃发展的趋势,促使旅御了国内更大车企纷纷转向新能源车型的研发与投入,特别是自主品牌的崛起,这对于沃尔沃来说,如何在这个大环境下脱颖而出就成为其未来在华发展的重中之重。因此面对这个问题上,Erik表示要依托沃尔沃的三个关键词,来实现品牌的突围,以此成为在华的基根。

首先,就是个性化也就是我们所说的差异化。目前,沃尔沃在加速推动软件开放生态的创新,拆歼岩为全球开发人员搭建平台,免费提供各种资源和工具,允许后者创建新的创新服务及车载应用,并借助对产品软件和服务更广泛地开发,沃尔沃将更大程度地提高用户的个性化的体验。

第二就是可持续发展。

对于沃尔沃来说,不只提供优秀的产品,还要能够在汽车全生命周期内持续提供价值,其中就包括服务以及对经销商网络的赋能等。除了品牌提出六大服务承诺外,对于电动车用户来说,沃尔沃从推出全场景充电布局、持续提升客户充电服务体验方面以及基于客户需求推出多样化服务包方面布局。其中在全场景充电方面,沃尔沃为用户提供专属家用充电桩的同时,并积极建设充电设施,包括62家核心直售经销商部署120kW直流快充桩,200家经销商部署快充桩,185城6万根充电桩,并在未来,还将建立专属沃尔沃品牌的充电场站,为电动车用户带来更多的便捷。

最后,就是安全方面,这个不必多说,因为安全就是凝聚在沃尔沃品牌骨髓里的文化,因此即使在纯电动车上也依然会保持下去,并成为沃尔沃品牌的一种优势。

当然,这种属于纯电动车的优势并不止于此。

作为沃尔沃的旗舰纯电SUV车型,EX90的采用了沃尔沃最为经典的斯堪的纳维亚设计。这种设计理念强调极致简约,并且与北欧的地理人文关系密不可分。首先,因为地理环境的因素,导致北欧的资源比较单一,缺乏矿物资源,因此金属比较少,可是却有丰富的木材资源。所以北欧设计大量地使用原木纹理,这也是它独特的设计风格之一。而为了保温,北欧设计中也会注重羊毛、织物等软材质的使用,让家居更加温馨惬意,所以真正的北欧设计不仅不冷淡,反而非常温暖,非常有温度。因此当我们看到沃尔沃EX90的内饰时,总会感觉到来自北欧的装潢风格,发自内心地给人一种舒适暖和的温馨感,而这也成为了沃尔沃在设计上的一种文化。

除了在设计上做到简洁外,沃尔沃在车辆的细节上也做到了简洁和易操作的特性,就如沃尔沃EX90的中控屏,其化繁为简,将各项功能的导入展现得十分简洁明了,用户可以一键快速打开车载导航、媒体、功能区等常用信息,非常方便。另外,主页面还有一个专门定制的情景栏,这一设置是可以让用户自主设定的,自由度很高,通过这一部分,用户可实时掌控车辆的行驶状态和多种核心信息,为用户的日常出行提供超强便利性。

当然,虽然在操作上变得更为简洁,但是这并不碍于沃尔沃在智能座舱发展上所展现出的技术实力,除了具备OTA能力外,沃尔沃对于车机细节方面的雕琢,也无时不刻地凸显出其安全理念的拓展。比如沃尔沃EX90率先在行业内采用了具备车内双摄像头的DUS驾驶员感知系统,可以实时、精准地感知驾驶员是不是“开小差”,驾驶员如果出现昏昏欲睡或注意力不集中等情况,系统将会及时介入提供必要帮助,包括提醒、减速、刹车等。

“我们认为技术不管多前沿,始终要以使用者为尊,要考虑按照消费者和使用者,而不是为了革新而革新”Erik向EV视界说道。

“魔法打败魔法”,用技术应对价格战

目前在国内的新能源车市场中,价格战已经成为各大品牌之间相互争夺领地的主要手段。而正是因为受此影响,导致车企有很大降成本的需求,因此也会为旗下的车辆做出简配来达到目的。但在Erik看来,虽然价格战对于推动电气化转型是一个利好的消息,但是对于沃尔沃来说,需要通过另一种方式来去应对这场看不见硝烟的“战争”。

作为一家全球豪华车品牌,沃尔沃更多地是为用户创造价值。因此,虽然要做到能够降低成本,但并不是牺牲在产品性能之上。而沃尔沃要做的是,通过增效来降低成本。就比如在Luminar激光雷达优秀的技术加持下,可以进一步优化车上的电池和线控的体系,让这些造车的成本进一步下降。并且因为激光雷达是一种主动安全设备,所以将车辆安全朝着主动安全发展,就可以减小被动安全的成本,就比如通过激光雷达可以实时侦测路面情况,提前预警并收紧安全带,这其实就省去了物理传感器的成本了。

对于沃尔沃,Luminar将扮演着怎样的角色?

Luminar由Austin创立于2012年,而当时他才年仅17岁。而发展至今,Luminar技术公司已成为一家全球性的汽车技术公司,并致力于用高性能激光雷达等创新技术为全世界的车辆行驶安全保驾护航。目前,公司已经与超过50家企业建立合作,涉及3个主要应用领域,包括乘用车、商用卡车、出租车市场,同时覆盖航空航天、国防、智慧城市等应用场景。

Austin Russell

所谓激光雷达,其原理是通过测量激光信号的时间差和相位差来确定距离,并利用多谱勒成像技术绘制出目标清晰的3D图像。激光雷达通过发射和接收激光束,分析激光遇到目标对象后的折返时间,计算出到目标对象的相对距离,并利用此过程中收集到的目标对象表面大量密集的点的三维坐标、反射率和纹理等信息,快速得到出被测目标的三维模型以及线、面、体等各种相关数据,建立三维点云图,绘制出环境地图,以达到环境感知的目的。而由于光速非常快,飞行时间可能非常短,因此要求测量设备具备非常高的精度。从效果上来讲,激光雷达维度(线束)越多,测量精度越高,安全性就越高。

目前,在全球前10大乘用车制造商中,有7家与Luminar开展了合作。特别是在2020年3月,Luminar与沃尔沃签订合同,将硬件与软件集成到沃尔沃汽车平台中,提供高速公路自动驾驶、主动安全等功能。

对于与沃尔沃的合作,Austin表示道,Luminar所研发的激光雷达可以为沃尔沃带来更好的探测能力。据资料显示,EX90搭载了Luminar的激光雷达产品Luminar Iris,这是Luminar面向乘用车市场最新的激光雷达。从性能看,Luminar Iris属于“点光源 + 二维扫描(双镜)”的半固态激光雷达路线。1550nm光纤激光器可在实现高功率密度,即实现较远的探测距离的同时保证人眼安全,即使只有10%的反射率,探测距离依然能达到250米。而传统的905nm技术则存在人眼损伤的风险,且对远距离小物体的测量水平会下降。

另外,对于汽车激光雷达来说,在现实的环境中,1550nm的吸水率比905nm更强,因此在恶劣天气的感知能力层面也是巨大的优势。

这是因为波长为 905nm 的激光雷达采用硅基光电探测器为发射源,虽然具有成本较低和技术成熟的优势。但905nm激光源对于人眼有一定伤害。虽然它属于不可见光源,但是在一定的能量下,该波长的激光照射人类眼球时,会灼伤视网膜,所以在被用作激光雷达发射源时要降低功率,因此其抗天气干扰能力却偏弱,对雨雾的穿透力不足。而1550 nm激光雷达采用铟镓砷(InGaAs)近红外探测器为发射源,它的激光远离人眼吸收的可见光光谱,相比于905 nm激光, 同等功率的1550 nm激光人眼安全性提高40倍,具有较高的安全性。因此完全可以全功率运行,在对于极端天气环境有着较高的穿透性(1550nm的透过率为0.65,905nm的透过率仅为约0.51)。

除此之外,Luminar Iris激光雷达在雨雪、浓雾等恶劣天气条件下,也可拥有0.08°x0.06°的高分辨率成像。因此有了Luminar Iris加持,让沃尔沃成为汽车业界,唯一能够实现在时速130km/h时,能保证车辆探测精度与距离准确的豪华品牌,这或许就是Luminar该有的样子。

地域不同,Luminar如何适应中国环境?

对于像瑞典这样的北欧国家,由于其地广人稀,并且大多都是开放性道路,因此在自动驾驶的运用上则更为方便。而在我们国内,由于地大物博且道路错综复杂,特别是面对路面上车水马龙的交通状况,要是在这里使出“自动驾驶”的能力,那非得拿出点真本事才行,而恰巧Lumina就是如此。

对于自己的产品Austin说道,Luminar研发的激光雷达,一大挑战就是如何让技术系统识别没有见过的障碍物,如何近距离非常精确地探测到障碍物。我们的产品是因为拥有非常高清的分辨率,以及非常远的测距能力,让我们能够更准确地测量障碍物,并在精确度上遥遥领先于市场。

另外,目前在国际认可的标准中,自动驾驶按照技术实力的不同,共分为L0-L5共六个级别。其实,虽然这样看起来更为清楚,但是在沃尔沃眼中则认为自动驾驶不应该细分得太多,只有完全自动驾驶和驾驶员驾驶两个足以。对此,Austin也做出了认同的想法,他表示道,业界普遍所采用的L0—L5等级是一个非常混乱的划分。Luminar的员工经常也开玩笑说,自动驾驶划分等级很容易虚报,报高和报低随你来说,因此,Luminar非常认同沃尔沃的理念,就是有和没有的区别。

绕不开的“价格战”

我们知道,目前市场内的车企之间已经打响了价格战,正如刚才Erik所述,沃尔沃在这场价格战中通过增效来降低成本,以此保证车辆不会发生“质”的改变。而作为行业中价格“不菲”的激光雷达,在这场价格战中,是否也要“迎战”呢?对于这种声音,Austin也有了自己独到的见解。

他表示,据统计全球范围内每年有130万人死于交通事故,有5000万人在交通事故中受伤。而中国作为全球最大的汽车市场,每年因交通意外导致伤亡的数量也是非常惊人的。所以作为车企,就应该考虑到如何来防止交通事故的发生,并在这个过程中为用户产生价值。

而作为沃尔沃的激光雷达供应商,Luminar同样会将安全放在首要,相比一些供应商为了省去预算而在技术开发上做妥协和偷工减料,Luminar不会在安全上做任何的妥协。因为它所带来的价值并不只是眼前,而是放眼未来。

这是什么意思呢?首先在设计上,Luminar会做出优化。原来装在车顶上的激光雷达又大又笨重,但现在的设计就非常精简。成本低和更精简的设计是Luminar的两大优势。并且在未来,Luminar能够将激光雷达的成本降到五百美元、一百美元,当然这个成本是不包含车险费用的。

另外,激光雷达所带来的安全是可以挽救生命的,而这方面的价值是会带来更多增益效果的。因为在Austin看来,Luminar的激光雷达技术在未来对所有人是完全没有成本的。而这里所说的成本并不是指产品在未来会免费供应,因为它为消费者带来的经济效益可以完全抵消其使用的成本。

两个月前,Luminar和全球第二大的车险公司瑞士再保险达成了合作。共同分析和量化配备Luminar激光雷达和主动安全技术的消费者和商用车辆的道路性能和安全改进,用于行业和Luminar计划提供的新保险计划。而该测试的目的是验证配备Luminar的车辆的事故预防能力。之后瑞再将收集和分析数据,并将其分发给Luminar,同时也提供给瑞再的客户。这样的话,配备Luminar激光雷达的车辆可以减少事故和挽救生命,就自然而然地降低汽车保险成本并为消费者节省开支。因此,正如电动汽车的推出降低了消费者的能源成本一样,配备Luminar的汽车也可以降低保险成本。

写在最后:

在EV视界看来,在Luminar激光雷达加持下的沃尔沃,可以说在新能源时代树立起了一个新的安全丰碑,不仅保持了企业品牌的深厚底蕴,也展露出了对于未来智能化的全新理解,让安全无时不刻地围绕在车辆的周围,成为智能电动车市场中新的标杆。

而对于Luminar来说,通过与沃尔沃的合作,更多地展现出其技术的核心实力,并在行业中逐步地拓展自己的“朋友圈”。不久前,Luminar在上海车展宣布与TPK建立合作伙伴关系,并将共同建立和运营一家新的高产能工厂,以满足亚洲市场对Luminar激光雷达产品的迅速增长需求。

就目前来看,在市场份额方面,中国是全球车载激光雷达市场的领导者,拥有44.9%的市场份额,欧洲紧随其后占比为33.1%。因此对于Luminar来说,这也是一个巨大的商机和挑战。

未来,沃尔沃和Luminar是否会为我们带来更多精彩呢?我们拭目以待。

【本文来自易车号作者EV视界,版权归作者所有,任何形式转载请联系作者。内容仅代表作者观点,与易车无关】

李想:是时候干纯电了

在增程领域稳住脚跟后,理想汽车把触角延伸至纯电领域,不过首先对外输出的不是车型,而是充电解决方案。

4月18日,上海车展上,理想汽车发布“双能战略”,宣布将在“智能”和“电能”全面发力。前者我们此前已经进行了详细的报道(延伸阅读:理想城市NOA为什么要终身免费?),这次,我们将目光聚焦至“电能”。

作为“电能战略”重要组成部分,理想汽车总裁兼总工程师马东辉发布了800V超充解决方案。“结合基于第三代功率半导体的高压电驱系统、具备4C充电能力的电池、宽温域的热管理系统和4C超充网络,实现‘充电10分钟,续航400公里’的充电体验”。

在马东辉看来,上述方案将充电效率从2G带入到5G时代。理想汽车首批25个场站将于今年5月底前开启试运营,年底将建成300座高速超级充电站;到2025年目标建成充电场站3000座以上,将覆盖全国90%的国家高速里程以及一二三线主要城市。

伴随着上述方案的发布,理想汽车正式迈入“增程电动”与“高压纯电”并驾齐驱的新阶段。到2025年,理想将形成“1款旗舰车型+5款增程电动车型+5款高压纯电车型”的产品布局,面向20万以上的市场,全面满足家庭用户的需求。

这次上海车展理想汽车发布会,理想汽车创始人、董事长兼CEO李想并没有登台发言,而是和宁德时代董事长曾毓群并肩而坐。但是,理想汽车开启纯电产品线,当然在他的运筹帷幄之中。

为什么到这个节点,李想认为可以做纯电车型了呢?理想汽车又做了什么准备?

这些问题的答案,将帮助我们判断:当李想出手干纯电,能做到什么水平。

01

自研+外购,布局SiC功率芯片

对于要不要做纯电动汽车,理想内部的态度一度非常谨慎。理想汽车CEO李想本人在过去很长一段时间,都是在反复强调:还不到做纯电的时候。

他曾经解释称,理想一直悉陪圆没有推出纯电产品的原因主要有两个:电池太贵、充电太慢。直至2020年第四季度财报会上,李乱好想才松口宣布,理想汽车预计在2023年推出纯电动车型。

如今,2023年已至。

显然对于理想汽车来说,现在是发布纯电战略,乃至车型的好时候。

一方面,电池成本在不断下降。马东辉表示,从今年年初开始,原材料碳酸锂出现了大幅降低,每吨从50多万降至最近的20万+,甚至跌破20万。本身电池的价格是下行的,电池成本占电动车当中非常大的一部分,从趋势上来看有利于电动车行业的发展。此外,电池的能耗也可以通过高效的电驱动系统设计降低,每公里的用车成本也随之下降。

另一方面,针对充电难题,理想也在这次上海车展上给出自己的答案:800V超充解决方案。

据马东辉介绍,理想汽车自研了800伏高压纯电平台核心组件,包括SiC(碳化硅)功率芯片等。

今年3月,特斯拉在其第一次投资者日刚刚宣布,尽管下一代的动力系统依然会用到的碳化硅晶体管,但由于成本非常高,因此晶体管使用量将减少75%。

对此,马东辉表示不会跟随特斯拉的技术路线。在他看来,碳化硅特别适合高压纯电车型,因为可以解决效率的问题。“第三代功率半导体SiC技术的应用是提升能效的关键,SiC芯片的能力也决定了电驱性能的上限。”

至于成本问题,马东辉表示,理想汽车将采用深度自研、自制或成立合资厂相结合的策略,不仅可以更好地保证供应、提高性能,而且有信心把碳化硅技术路线的成本降低。“我们自研部分SiC功率芯片合格率在不断提升的过程中,相信随着不断地流片、试制,良率会大大提升,有信心能达到甚至超过行业头部厂家的合格率水平”。

理想睁塌基于第三代功率半导体的高压电驱系统

马东辉进一步介绍,理想汽车自主开发的800V碳化硅功率模块最高可支持480A的电流输出,在同等电流能力下,模块面积与行业同等性能的主流产品相比可降低50%。

在马东辉看来,自研功率模块的体积优势结合电机控制器的多部件集成设计,使得电机控制器体积压缩到4L以内,功率密度高达62kW/L,从而减小电驱系统的体积和重量,进一步优化整车的空间和能耗。

02

完善充电网络,并逐步对外界开放

解决方案发布,接下来就是落地问题。此次发布会上,理想汽车给出了4C超级充电站及超充网络建设部署方案。

根据理想汽车规划,今年5月底前,首批25个理想4C超充站将陆续开启试运营,理想4C超充站将对所有新能源车型开放,超充网络也将在未来3年内快速得到完善;

到2023年底,理想汽车目标建设完成超过300座高速超充站,覆盖京津冀、长三角、大湾区和成渝地区四大经济带70%的高速里程,国家高速覆盖率预计可达40%;

到2025年,目标建成充电场站3000座以上,将覆盖全国90%的国家高速里程以及一二三线主要城市,以“1000+2000”的规模分别布局在高速与城市。

车展现场,理想汽车也对外正式发布了4C超级充电桩实物。

据现场解说员介绍,理想在开发设计4C超级充电站的时候,没有把它当成一个普通的充电场站来进行运营和设计,而是当成一个产品去设计去运营。“整个充电站我们将采用统一的、高识别度的品牌设计,并且具备模块化的高适配性。”

此外,不同于以单一充电桩为产品的传统思路,“理想4C超级充电站”以整个场站为产品运营的最小模块,通过部署四颗摄像头和一枚算力128TOPS的智能感知芯片,实现了智能交互、智能运营和智能安防。

未来,理想4C超充站还将实现场站信息与车机和手机App实时同步,全面优化充电体验,解决充电慢、排队时间长、充电桩无法正常使用等问题。

在马东辉看来,理想汽车跟第三方做充电桩的企业相比,最大的优势是可以把车、桩、云打通,只有给车充电才能体现出桩的价值。

对于当下的理想汽车旗下产品,4C超级充电场可以实现即插即用。其中,L系列(理想L9、理想L8、理想L7)已经支持即插即充功能;M系列(理想ONE)将在今年7月OTA实现该功能,且插上充电枪只需要13秒即可开启充电。

此外,用户还可以在车机或手机App上查询理想超级充电站的充电位空余情况,充电位刷新间隔仅为1分钟,让用户能得到更为及时的充电信息。车机端还可以提前对理想的纯电车辆电池进行预热,提升充电效率。

考虑到未来对充电需求会增大,理想的超充主机是按照640kw 2个4C超充桩+2个2C快充桩的配置能力设计的,同时充电站电力容量也做了预留。未来4C车辆保有量增加的前提下,大部分超充站具备从480kw 1个4C超充桩+3个2C快充桩升级为640kw 2个4C超充桩+2个2C快充桩的配置。

“如果保有量继续加大,我们的主机还具备接入储能的能力,最大可以支持800kw的输出。”马东辉如是表示。“这也很大程度上考虑了成本问题”。

理想用户和非理想用户充电方式

在保证自我供应的前提下,未来理想汽车充电桩会对外开放。马东辉指出,理想充电场站会对所有品牌开放,但开放有一些条件。2C快充桩会向所有车型开放,4C超充桩的开放会是一个陆续的过程,要综合考虑车型是否满足800V平台、支持4C等超充条件,以确保安全。“所以我们希望能够进行充分测试,合格后品牌就可以进入到我们的白名单、开放用户使用权限。”

布局超充的同时,理想是否也会部署换电业务?针对这一问题,在随后的采访环节,马东辉明确给予了否定。

他表示,无论是液态的石油还是无形的电,都是没有物理边界的;但是换电的话需要换整个PACK,它是存在物理边界的。“而要在不同车型、不同品牌上做兼容本身就是非常大的挑战,我觉得不符合我们效率优先的原则。”

03

增程与纯电,揭开产品布局新思路

基础设施就绪,只待新车。

很遗憾,此次上海车展上,理想并没有公布更多关于首款纯电动车型消息,但公布了电池合作伙伴——宁德时代。据悉,理想首款纯电产品将成为首款搭载宁德时代4C麒麟电池的车型。

车展发布会现场,曾毓群紧挨着李想,观看了理想“双能战略”的发布会,双方还签署了全面战略合作协议,可见相互对这次合作的重视。

据马东辉介绍,在电芯设计方面,4C麒麟电池采用了高脱嵌石墨负极,低阻抗表面包覆的正极,高电导率电解液,以及高载流顶盖设计等先进技术,实现电芯4C,甚至最大5C的快充能力。

与此同时,理想汽车通过构建高精度、电-热-力多场模型定义电芯设计需求,从多维度实现电芯0.3mΩ超低内阻设计,大幅降低超充过程中的电芯发热量。

此外,针对电芯发热冷却问题,4C麒麟电池采用了电芯双侧大面冷却技术,相比传统的底面液冷方案能够实现电芯换热面积增加5倍,热阻降低75%,在高温制冷情况下,最大换热功率可达到16kW,而在低温加热时,可以实现电芯一分钟加热1.6°C。

“在多方技术的加持下,4C麒麟电池可以在全温域实现更优充电路径,常温最大充电功率达到480kW,低温最大充电功率达到220kW。”马东辉称,同时得益于电池Pack集成设计,4C麒麟电池的零部件数量减少40%,空间利用率提高15%,最大程度将空间留给了车内的家庭成员。

尽管此次车展并没有说新车,但根据此前消息,理想首款纯电产品外形类似MPV(尽管李想和马东辉都表示不是MPV),预计2023年底发布,内部代号为W01。李想在2022年第四季度财报会上曾透露,纯电动车型也会推出类似L系列一样的产品序列,从而有效满足20万-50万价格区间广泛的家庭用户的需求。

“伴随着纯电解决方案的发布,接下来理想汽车也将迈入增程与纯电并驾齐驱的新阶段。”马东辉指出,到2025年,理想汽车将形成“1款超级旗舰车型+5款增程电动车型+5款高压纯电车型”的产品布局,面向20万以上的市场,全面满足家庭用户需求。

车展前夕,李想曾发微博感慨,“智能电动车的三年淘汰赛(2023-2025),技术、产品、交付三大综合能力往死里卷,木桶理论,缺一不可!至少在中国市场,2025年的CR5大概率就是2030年的CR5,只不过CR5的市场份额还会不断的扩大。”

在他看来,这个行业最过瘾的三年正式开始了。显然,他希望理想汽车能成为“CR5”,而这光靠增程品类很难做到,布局纯电领域势在必行。

而此次,有了增程领域的经验,“超级产品经理”李想能否也拿捏住纯电赛道,时间会给出答案。

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聚焦 |“新基建”背景下推进充电桩设施建设的思考

利用电动 汽车 入网技术(V2G),将电动 汽车 作为分布式储能单元,以充放电形式参与电网调控,可在用电高峰由电动 汽车 反向馈电,实现削峰填谷、电力调频、平抑可再生能源电力波动、为电网提供无功支撑等储能功能。

作为新型基础设施七大领域之一,充电桩不仅是单一功能的新能源 汽车 补充能量基础设施,还应是我国基础设施数字化、信息化发展风向标。宏吵当前,新能源 汽车 充电桩建设需采用新一代充电技术、人工智能、新能源等新兴技术,融入到智能交通、智慧城市、智慧能源等领域建设。建议全国范围推广应用一批充电桩新兴技术,实施一批示范项目,将充电桩领域的新技术和新模式建设成为“新基建”的重要示范工程。

1 “新基建”背景下要重视新技术在充电桩行业的应用

近年来,我国充电桩数量保持高速增长,据中国充电联盟统计,截至2019年底,全国充电桩保有量121.9万台,同比增长50.8%,其中,公共充电桩保有量51.6万台,同比增长33%。由于新能源 汽车 保有量持续增长,作为配套设施的充电桩建设依然滞后,造成充电桩供应量相对不足。2019年全国新能源 汽车 保有量381万辆,车桩比约为3.1:1,这与国家要求的车桩比1:1的行业发展要求,还存在着相当大的数量供应缺口。此次“新基建”将新能源 汽车 充电桩纳入其中,各地纷纷加快出台相关政策,天津、广西等省市出台充电基础设施建设实施方案,吸引 社会 资本进入到充电桩建设领域,全国新能源 汽车 充电基础设施建设呈现明显加快,未来具有更大的潜在增长空间。

国家提出“新基建”发展战略,为新能源 汽车 充电桩建设带动了新的机遇。当前,发展充电桩基础设施建设,要重视将最新的 科技 成果融入到充电桩设施建设,避免出现仅是功能单一的传统充电设施的规模简单扩张,要将新一代的充电技术、信息技术以及新能源智慧电网等技术在充电基础设施领域进行深入融合应用,提升充电桩建设在智能交通、智慧城市和智慧能源等领域的资源整合。

一是要重视应用新一代充电技术。 以提升充电服务体验、充电服务质量和充电安全为特征的充电技术是新一代充电技术未来发展的主流趋势。其中,大功率充电技术可进一步缩短充电时长;无线充电技术可提升无感充电体验;充电漫游互联互通技术将实现跨平台充电功能;充电电气安全、信息安全等技术,将实现安全可靠充电。“新基建”的实施将加快释放对新一代充电技术突破的需求,推动充电桩行业的技术升级。

二是要重视应用新一代信息技术。 近年来,物联网、大数据、5G通讯等新一代信息技术加速发展,为智能充电桩广泛应用到道路交通、城市管理等领域成为可能。随着新一代信息技术的不断突破,特别是此次“新基建”下包括5G等基础设施建设,新一代信息技术也将加速发展,从而推动充电设施建设加速,并与城市交通设施、电网设施建设深度融合,可以预见,充电桩的发展将在智慧交通、智慧城市建设中发挥重要作用。

三是要重视应用新电网技术。 要将充电桩建设成为电力用户和电网之间实时信息交流的重要平台。突破新电网技术的发展,与电动 汽车 波谷错峰充电技术、充放电双向互动技术等形成有效互动,电动 汽车 充电纳入到电力需求侧管理将更加便利,从而实现电动 汽车 参与电力运行削峰填谷、就地消纳光伏/风电等新能源电力,提高电网效率,推动能源行业高效低碳发展。

2 “新基建”背景下,推动充电桩行业发展的建议

政策层面,加强规划引领,扒绝祥进一步明确充电桩数字化和信息化的建设方向。充电基础设施建设涉及到土地规划、能源、交通、建设等政府部门,属于跨部门和跨行业监管,而且充电技术进步大幅加快,行业发展变化较大,因此,应加强行业春搏发展引导,及时、准确地反映行业发展的新技术和新趋势,尤为必要。以公共直流快速充电桩为例,2019年平均额定功率达到116 kW,比2016年大幅提升68%,充电桩多种技术方案并存(三相电源与单相电源并存;交流电和直流电并存),尤其在新一代充电技术、新一代信息技术的推动下,围绕充电桩领域的新模式、新业态、新服务不断涌现。

建议总结近些年充电桩取得的新兴技术应用成果,及时修订行业指导文件《电动 汽车 充电基础设施发展指南(2015-2020年)》,结合新能源 汽车 产业发展,将充电基础设施和智慧能源、智能交通、新型智慧城市等领域的产业政策相互结合,在电网建设规划布局、电力价格优惠、财政补贴资金使用等方面,形成支持大功率充电、智能充电网络、储能充电等新兴技术的产业发展环境。另外,加强对地方政府充电基础设施建设工作的规范和指导,形成与传统基建偏重充电桩数量指标考核不同的发展氛围,“新基建”重视新技术、新模式运用,避免充电桩建设出现低水平重复建设的现象。

技术层面,加大“新基建”对新一代充电技术、新一代信息技术、新电网技术的推广应用。组织行业协会、骨干企业和科研院所召开充电桩技术研讨会,加快技术研发、推广和应用,形成成熟技术在全国推广。

一是电动 汽车 大功率充电技术。 美国特斯拉超级充电标准(Tesla)最高可实现功率250kW,国内充电桩功率相对较低,额定功率在120kW以下,可支持电网公司、充电设备企业、车企、电池企业协同开发大功率充电技术和产品,加快推动电动 汽车 大功率充电技术的推广,开发高电压平台车型、高压零部件、快充电池等产品。

二是充电安全防护技术。 在充电侧、能源侧、用户侧构建电动 汽车 充电安全模型,开发充电网大数据,利用云计算、机器学习等技术,通过有效监测、技术升级及安全预警等措施,对安全隐患进行有效防控,建立充电设施层面的主动安全防护体系,包括充电设施自身安全防护、充电过程主动安全防护、自动安全报警防护等。

三是推广和普及运营平台漫游互联互通技术。 全国共有特来电、国家电网、南方电网等充电桩运营商数量15家以上,充电桩手机APP软件数量在50个以上,不仅要重视充电桩数量建设,要提升充电运营平台服务质量,加快发展充电漫游互联互通技术,实现不同充电桩运营商的跨平台充电服务结算等功能,加快在全国普及。

四是电动 汽车 入网技术 (V2G)。即车电互联技术(Vehicle to grid),在电动 汽车 和蓄电设备装置智能传感设备,实时检测用电量及用电功率,并能够通过控制器控制电力的通断,在电网负荷过高时,由电动 汽车 馈电,而电网负荷低时,车辆又可以储备过剩的发电量,从而实现电网和电动 汽车 的能量双向交换。

项目层面,抢抓“新基建”发展机遇,在全国实施一批重点示范项目, 探索 充电桩领域发展新模式。建设一批可推广复制的重点项目,积累相关经验在全国形成推广示范。

一是大功率充电示范项目。 总结北京、深圳、常州等地电动 汽车 大功率充电项目,支持开展“车-桩-网”测试,检测车辆生产技术、电网技术、充电设备的稳定性和安全性,制定大功率充电标准,尤其支持在商用车、出租车、物流车等运营车辆,以及长续航里程乘用车等领域的应用,建立大功率充电示范项目(比如高速公路快充试点),对电网、电池、充电设备、标准等方面进行可行性验证,推动大功率充电技术大规模应用。

二是智慧城市应用充电桩示范项目。 开发多媒体充电桩、移动充电桩、光储充一体化智能充电系统、充电堆、智慧路灯式充电桩等智能充电设备,推动各地将充电桩建设成为智慧城市的新终端,实现无缝接入物联网与智慧城市,采用5G等新一代信息技术,搭载监控、报警、资讯、大数据等智能硬件提供接入系统支持。

三是城市电动 汽车 储能充电示范项目。 借鉴美国等发达国家电力需求侧响应项目的建设经验,在浙江、江苏等地区推进电力直接交易试点,支持充电设施运营商参与大用户直接交易,由电网、 汽车 厂商、充电智能技术公司合作开展充电需求响应的项目和商业模式试点,利用电动 汽车 入网技术(V2G),将电动 汽车 作为分布式储能单元,以充放电形式参与电网调控,可在用电高峰由电动 汽车 反向馈电,实现削峰填谷、电力调频、平抑可再生能源电力波动、为电网提供无功支撑等储能功能。

四是光伏储能充电示范项目。 深入推进工信部的智能光伏示范企业及示范项目工作,总结东软载波园区微电网、特锐德智能光伏微网系统等“风力/光伏-储能-充电”的多种能源互补微电网示范项目,开发智能电桩,推进新能源 汽车 消化和使用光伏、风能、水能等绿色能源,在全 社会 加以推广。

V2G车网互动,让电动车主在“对的时间躺着挣钱”

“新基建”大潮涌动,电动汽车充电难题正在加速化解。

中国是全球最大的电动汽车市场,国家发改委今年4月宣布,将在2020年全年完成投资约100亿元,新增公共桩约20万个、私人桩超40万个和公共充电站4.8万座。电动汽车充电负荷带来的电力需求有可能给电力系统造成较大的负担,这就需要更便捷、更智能的新一代充电技术保驾护航,V2G车桩双向充电技术便是促进能源转型的技术创新之一。

无论是日产、雷诺等老牌电动汽车领军车企,或是特斯拉、威马这样的创新公司都已实现掘祥了V2G技术的落地应用,而国家电网今年也首次将V2G项目纳入电力调峰辅助服务市场正式结算,显然,V2G技哗饥术发展已成为降低充电成本的新商机。

V2G是什么?

V2G是Vehicle-to-grid的缩写,意为车辆到电网。纯电动车(BEV)和插电式混合动力汽车(PHEV)都可以实现V2G。

购买电动汽车的人越来越多,电动汽车数量不断增加,电网也将随之承受较大调峰压力,V2G技术可以让电动汽车演变成一个小型“判芦搏快闪调峰电厂”,当电动汽车不使用时,车载电池的电能销售给电网系统。当电动汽车需要充电,电流则由电网流向车辆,这是一种有序的车网互动。电动汽车作为高度灵活的移动储能单元,在调整用电负荷、改善电能质量、消纳可再生能源方面发挥作用。

夜晚和波谷时段电价低,电动车主可以在此时间段充满电,在白天或高峰时段将车载电池储存的电能以高价售给电网,从中获取成本差价利润。

中国占全球电动汽车市场份额最大,截至2019年,中国新能源汽车保有量达381万辆,其中纯电占比超80%,约310万辆。假设平均每辆新能源汽车的电池容量50千瓦时,310万辆纯电动汽车充满电需要1.55亿千瓦时,按每辆车传输70%的电量给电网计算,则每天可贡献1.085亿千瓦时,每年可贡献约396亿千瓦时,相当于可供北、上、广三地1个月的城市用电总量。(以北上广等一线城市2019年平均每月全社会用电量约130亿千瓦时为参考)

曾几何时,保值率较低是电动汽车在消费者心中的普遍印象,尽管在电池技术与智能科技的助攻下,保值率较低的标签已撕下。但如果汽车不再沦为消耗品,它还能躺着挣钱,这将成为电动汽车与燃油车正面PK的“独门秘技”。

基于电动汽车的V2G技术不仅可以通过与电网互动缓解配电网压力,而且为电动汽车用户开启了全新“卖电”体验,激发了新型绿色电能交易商业模式,实现车网一体,成为我国能源转型的支点之一。

新基建助力

V2G技术有着广泛的应用空间,是“新基建”下充电桩行业的发展趋势。

2018年,发改委出台《关于创新和完善促进绿色发展价格机制的意见》提出,鼓励电动汽车提供储能服务,通过峰谷价差获得收益。

2019年,工信部发布《新能源汽车产业发展规划(2021-2035年)》征求意见稿指出,加强V2G互动的同时,采取措施促进新能源汽车与可再生能源高效协同、鼓励地方开展V2G示范应用。

如今,越来越多的地区开始加快V2G技术落地的脚步。

福州市首批集储充检一体化智能充电站陆续建成投用,采用交直流混网技术实现V2G功能;天津市北辰产城融合示范区智慧充电站项目建设具备V2G功能的充放电系统,实现电网和新能源汽车的双向互动;国网北京市电力公司将在丰台区刘孟家园等居民小区建设288个智慧有序充电桩。

乘势“新基建”, 国家电网华北分部4月在国内首次将V2G充电桩资源正式纳入华北电力调峰辅助服务市场并正式结算, 此举在国内尚属首次。

根据统计和测算,京津唐电网供区内约有40万辆电动汽车,若通过V2G方式实现有序车网互动,可提供180万千瓦可移动的优质调节资源。参与电网实时调控和调峰辅助服务后,电动汽车日平均调峰收益约占其充电费用的60%,可大幅度降低充电成本。V2G可以提高充电桩50%的利用率,这一平台将电动车作为储能平台使用,既平衡了电网用电负荷,也提高了充电企业的盈利空间。

V2G应用目前还处于早期阶段,部分项目在商业化方面取得了良好效果,未来发展还面临一些挑战,包括电网的大规模改造、电网云控平台的投入,智慧城市建设和智能汽车的发展,相关法规标准的健全,明确的盈利模式和资本驱动,V2G实现产业规模化发展还有很长的路要走。

先行者

现在,一些车企都在整车上配置或测试成功了双向逆变充放电技术,主流车企开始认真对待V2G。

威马汽车已率先进入V2G技术落地应用的第一梯队,成为首家落地应用该技术的造车新势力。威马与国网联合推进V2G技术的落地应用,目前已顺利通过全项V2G技术的车、桩实测及道路测试。以威马EX5-Z Nex探索版(NEDC续航里程520公里,电池容量约69千瓦时)为例计算,北京用户通过V2G技术向电网发电,用户在夜间波谷充电,白天波峰时使用V2G充电桩出售70%电量,减去波谷时充电成本,每天约可获得37.4元收益,一年累计收入可达13651元(假设在同一时间段,放电收益与充电付费相同)。

就连特斯拉CEO马斯克也曾向媒体表示:“可以反哺电网的V2G技术正在重新回到各家车企的视野中,所以特斯拉正在考虑将其重新推出。” 据了解,特斯拉正在为Model 3和Model Y 做好V2G双向充电准备。

自日本“311大地震”发生以来,日本能源供应商和车企一直试图寻找降低日本能源风险的解决方案。日产汽车一直在依靠聆风(Leaf)电动汽车测试“Leaf-to-Home”V2G双向充电系统,2019年,日产聆风成为第一款获得监管部门批准、作为德国电网能源保障的电动汽车,提供技术服务,并与法国电力公司EDF达成合作协议,加快在英国,法国,比利时和意大利电动汽车和智能充电技术应用。

同属日产联盟的雷诺汽车集团去年开启了V2G技术大规模试验。在欧洲推出一支由15辆ZOE组成的车队实现车辆给电网充电,并与合作伙伴就未来可逆充电业务和标准开展基础调研。该试点计划将始于荷兰和葡萄牙,随后陆续在法国、德国、瑞士、瑞典和丹麦开展更多试点计划。

菲亚特克莱斯勒汽车公司(FCA)是最近一家涉足V2G的汽车制造商。FCA与ENGIE合作开发V2G基础设施,可将64辆电动汽车连接到电网,到2021年底,这一数字将增至700辆。

大众汽车集团也认为V2G能为其提供新的增长点,正在探索与电动汽车储能有关的新商机。

未来,宝马与国网电动汽车公司也将在绿电交易等方面加强合作,推动实现“车-桩-电网-用户-社会”多赢互惠的共同目标。

在EV视界看来,对于车企、消费者、能源服务商而言,V2G技术似乎可以带来潜在的三赢效果。消费者获得收益,车企可以借此推动电动汽车销售,同时成为一家“电力公司”,而能源服务商可以通过这些移动的“储能电站”,解决用电峰谷问题,维稳电力供应。

结语

试想一下,在未来的某一天,V2G技术让电动汽车购买之后化身为“躺着赚钱的工具”,把动力电池储存的电能卖回电网,帮你省钱,抑或是家里突然停电,电动汽车又可以为家里供电,这样的场景是不是值得期许?

本文来源于汽车之家车家号作者,不代表汽车之家的观点立场。

深度:2020年动力电池技术进化引发新能源市场变革

随着电动汽车动力电池技术的快速发展,动力电池系统能量密度从最初的不到100wh/kg已经发展到目前的180wh/kg。而据动力电池业内人士表示,2020年动力电池单体能量密度超过300wh/kg,系统能量密度达到240wh/kg已无悬念。如果对240wh/kg这个数字没有什么概念的话,那如果说一台紧凑级纯电动汽车充满一次电能够行驶超过800km,就能够清楚的知道这个系统能量密度240wh/kg是什么意思了。

电动汽车可以跑的更远的同没启时,一个重要问题出来了:

充电效率跟续航里程一样,制约着电动汽车的发展和普及。随着三电系统电压的提升,原本400伏电压平台将逐渐的被摒弃,而以保时捷Taycan为代表车型的800伏电压平台,以及比亚迪为代表的600伏电压平台,将逐渐取代老旧的400伏电压平台。

除了系统成本降低、效率提升之外,高电压系统最大的好处就是让电动汽车的充电效率大幅提升。以保时捷taycan为例,保时捷taycan的充电功率最高达到了250千瓦,充电5分钟可行驶100公里。而目前市场上销售的绝大部分车型的最高充电功率仅仅维持在60-80千瓦左右。而以国家电网为主导的360千瓦快充标准及整车应用,也将合适时机与北汽新能源联合推出。

可以想象,2020年及以后的2年内,电动汽车单次续航里程以及充电效率将基本上解决。一台单次充电续航800公里、充电时间只有20分钟左右的电动汽车,已经基悔腔本上具备了颠覆传统燃油汽车的能力。

冬季电动汽车续航里程缩水,又一个重要问题出来了:

在气温低至-20℃的冬季室外使用手机,续航能力将大大降低,基本上10分钟左右手机就会直接关机。这是锂离子电池的特性,低温环境下电池活性会迅速降低导致。

同理,一台电动汽车在冬季的低温环境下正负极之间的离子移动将变得困难,对应的电池的活性也将大大的降低。所以,很多电动汽车车主在冬季使用车辆的时候发现,续航里程往往只能达到其他季节的一半左右的表现,同时充电的效率也大大的降低,甚至于在较为极端的环境下根本充不进去电。

似乎动力电池热管理已经成为业内的最大难题。如果没有好的解决方案,电动汽车在高纬度地区的普及将大大受阻。这个问题如何解决似乎已经成为业内的最大痛点。

如何解决动力电池极端气候充放电效率不足,另一个重要问题出来了:

现在,已经有很多的车厂或动力电池厂商,通过物理保温的方式给电池系统加上隔热性能较好的保温材料。这样一来,动力电池总成在冬季低温环境下的确可以获得较好的保温效果。通过物理隔热可以缓解冬季低温环境动力电池活性降低、续航里程严重缩水的问题。但是夏季高温环境下,动力电池散热弊端又显现出来。

目前碧察衫三元动力电池普遍都有热稳定性差,动力电池温度超过200℃就会造成热失控,并导致电池起火甚至爆炸的危险。相交于冬季续航里程严重缩水,夏季动力电池热失控起火爆炸的危害似乎更甚。所以最近两年采用物理隔热的方式的还较少。没有办法彻底解决高温环境下的热失控的问题,冬季低温环境的保温或者加热的需求似乎需要靠边站。而目前我们在市场上能够买到的电动汽车,更多的在高温热失控方面做足了功课,汽车厂商宁肯冒着冬季被广大的用户诅咒和谩骂,也不愿意冒着高温热失控导致车辆起火爆炸的风险,去解决冬季低温环境的续航严重缩水的问题。

难道真的就没有解决的办法了吗?

其实从今年开始,国内的部分动力电池厂及整车制造商,已经开始在这方面持续的探索、测试并取得了一定的成绩(装车验证)。

首先,在动力电池包结构方面,明后两年原本异形结构的动力电池技术将逐渐的变成平板动力电池技术。原本在后座椅下面凸起或者做成“土”字形的动力电池总成将被逐渐淘汰。而纯平面的超薄方形电池技术和成品将逐渐普及并装车全面应用。

其次,动力电池总成的厚度也将控制在10-15mm左右,而容纳电芯的模组结构也将取消,取而代之的是电芯单体直接成组的结构(也就是宁德时代所宣传单CTP cell to pack结构)。随着动力电池总成结构的改变,热管理系统技术和控制策略也将发生根本的改变。

动力电池总成内部的电芯(单体)被侧向设定,电极一面将布置在电池总成的外侧并放置导热槽结构,确保一旦发生热失控的时候,能量流将通过导热槽的预设渠道释放至动力电池总成外部。同时,在电池单体之间通过气凝胶隔热(保温),避免或减缓电芯热失控后对旁边电芯影响,延长电池总成能量释放的时间,给乘员提供更长的逃生时间。

在高温热管理方面,除通过BMS(电池管理系统)多点监控电池温度的变化之外,平板式的“口琴管”结构将铺满整个动力电池总成上下表面,“口琴管”结构中间流通的冷却液通过主动式循环将多余的“热量”迅速的循环并由水冷板模组接入电动压缩机带来的“冷量”进行交换式主动冷却降温。

在低温热管理方面,除通过PTC模组加热冷却液(不超过35℃)让电池迅速升温之外,在热循环结构之上也同时采用了隔热性能良好的保温材料进行包覆。确保在极端低温环境之下尽量保持动力电池内部电芯的温度处于15摄氏度以上。而保温材料下层的“口尽管”结构也能够在夏季高温工况拥有迅速释放“热量”的能力,避免热失控的发生。

笔者有话说:

新能源情报分析网早在2006年开始追踪新能源技术军用化和民用化发展。由于在2014年之前,中国新能源未能形成完整、成熟且低成本的全产业链,以至于制约新能源车发展的动力电池技术不能很好地“通过市场手段”推广。2014年之后,中国开启新能源核心技术、整车应用及全产业链作为重要政策全速发展的新时期。

今天,通过各大动力电池厂及少数整车制造商的持续努力,在未来的两年之中,电动汽车不论是在续航里程还是在充电效率、亦或是冬季低温环境下性能保持等方面,将有发生非常巨大的变化。而在这些性能短板全部补齐之后,电动汽车与燃油汽车全面竞争的时代也将正式的拉开序幕。

至此,电动汽车目前的售价远比同级别的燃油汽车价格贵很多,凭什么跟燃油汽车直接竞争?关于这一点,笔者想说的是,全面竞争的开始一定是从高品牌附加值(比如说保时捷Taycan、特斯拉、奔驰、宝马、奥迪等等高溢价产品开始)开始与燃油汽车直接竞争,至于低价格的普及型产品要么集中在营运性质车型上,要么需要等到新能源汽车产业规模足够大,整体成本能够与燃油汽车抗衡的时候才会出现大面积替代的发生。

文/新能源情报网

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