Wie weit ist die Schnellladung von "5 Minuten Ladezeit und 500 Kilometer Akkulaufzeit"?

An der gleichen Stelle mache ich gerne Werbung für meine "Ladung 30 Minuten, Akkulaufzeit XXX Kilometer" (wobei sich die XXX-Generation auf eine dreistellige Zahl bezieht, die unsicher ist, aber übertrieben werden muss), es scheint, dass 30 Minuten eine Lebensdauer sind und Todeslinie, die jederzeit eingehalten werden muss. Der Abschluss ist vergleichbar mit OPPOs "Aufladen für 5 Minuten, Sprechen für 2 Stunden".

Ganz zu schweigen davon, ob solche Slogans streng und glaubwürdig sind, aber das langsame Laden von Elektrofahrzeugen ist in der Tat eine sehr ärgerliche Sache. Selbst wenn das Serienauto eines Tages "eine halbe Stunde aufladen kann, Batterielebensdauer 300 Kilometer", sind die Zeitkosten für das Aufladen einer einzelnen Batterie viel höher als für das Hinzufügen einer Schachtel Öl. Die Frage ist also, ist die Ladegeschwindigkeit des Elektroautos so langsam? Oder welche Faktoren begrenzen die Ladegeschwindigkeit?

Nach den alten Regeln ist der heutige Artikel immer noch in vier Teile gegliedert:

Teil 1: Wie schnell heißt es Schnellladung? Was ist der Standard?

Teil 2: Woher weiß ich, wie lange es dauert, bis mein Elektroauto voll ist?

Teil 3: Wie hoch ist die Ladegeschwindigkeit?

Teil 4: Wie kann ich "5 Minuten aufladen und 500 Kilometer halten"?

Der Autor erinnert: Dieser Artikel ist etwas länger und muss besser mit Melonensamen und Getränken verwendet werden. Sind Sie bereit? Teil 1 kommt!

Teil 1: Wie schnell heißt es Schnellladung? Vorerst gilt "30 Minuten Gebühr 80%"!

Bevor ich mit der heutigen Diskussion beginne, möchte ich Ihnen eine Frage stellen: Wie schnell ist Ihrer Meinung nach die Ladegeschwindigkeit des Elektroautos? Kann man sie als Schnellladung bezeichnen? Sagen Sie mir, was Sie in den Kommentaren denken, ich werde ein kleines Geschenk an den ernsthaftesten Partner senden.

Wie schnell lädt sich ein Elektroauto wie ein Mobiltelefon schnell auf? 1 Stunde voll? Noch 20% voll für 20 Minuten?

Um zu diskutieren, wie schnell schnell ist, müssen wir klären, was unser grundlegender Anreiz für das Aufladen ist.

1. Schnell aufladen, vorzugsweise so schnell wie Tanken (schnell)

2. Beeinträchtigen Sie nicht meine Akkulaufzeit (verletzen Sie den Akku nicht)

3. Sparen Sie so viel Geld wie möglich. Wie viel Strom wird vom Ladegerät geladen, wie viel Strom wird von meinem Akku geladen (hohe Umwandlungsrate)

Wie schnell kann man es schnell nennen? Beim Durchsehen der Informationen stellte ich fest, dass der Staat keine strengen Regeln hat. Es ist kein Wunder, dass die großen Hersteller es wagen, die großen Schläge während der Propaganda zu blasen.

Aus der Propaganda der meisten Elektrofahrzeuge hat im Allgemeinen jeder die "30 Minuten Aufladen von 80%" als Propaganda-Spielerei genommen. Nehmen wir dann an, dass der Pkw in 30 Minuten 80% auflädt und 160% in einer Stunde schnell Elektroautos sind. Beim Ausfüllen des Einstiegsreferenzwerts beträgt die Laderate ebenfalls 160% / 100% C = 1,6 ° C. Nach diesem Standard beträgt die Werbung für 15 Minuten 80% und die Laderate 3,2 ° C.

Um ehrlich zu sein, ist nach unserem eigenen Algorithmus die Laderate von 3,2C bereits sehr hoch. Das Aufladen von 80% des Stroms dauert 80 Minuten. Die Zeit, die für die in der Warteschlange verbrachte Zeit aufgewendet wird, ist nicht viel anders. Wenn Sie das Ladeobjekt SLA ModelSP100D aufladen, reichen 15 Minuten zur Ergänzung der Reichweite aus, um von und nach Peking und Tianjin 2趟zu reisen.

Teil 2: Woher weiß ich, wie lange es dauert, bis mein Elektroauto voll ist?

Sobald ich mein iPhone 6 in die Hand genommen habe (was wirklich schlecht ist, ich habe kein Geld zum Wechseln), kann ich ungefähr abschätzen, wie lange es dauern wird, es zu füllen. Wie schätzen Sie die Ladezeit eines Elektroautos grob ein?

Die Formel ist sehr einfach. Wenn Sie es nicht wissen, gehen Sie zurück und lesen Sie das Physiklehrbuch der Junior High School und denken Sie 1 Minute darüber nach: Batterieenergie (kWh) / Ladeleistung (kW) = Zeit (h)

Nehmen wir als Beispiel den Tesla P100D (Batteriepackenergie 100 kWh, offiziell beanspruchte Reichweite 632 km). Wenn Sie verschiedene Ladegeräte verwenden, dauert das Befüllen lange:

Es ist zu sehen, dass die von uns verwendeten Geräte mit zunehmender Ladeleistung immer größer und professioneller werden. Daraus können wir ein Problem erkennen: keine Diamanten, kein Porzellan. Um schnell aufzuladen, können die drei am Laden beteiligten Parteien: Akku, Ladekonfiguration, Stromverteilung nicht ausgeführt werden.

Teil 3: Wie hoch ist die Ladegeschwindigkeit?

Um diese Frage zu beantworten, müssen wir uns daran erinnern, was wir zum Abschluss des Ladevorgangs benötigen: Zuerst müssen Sie einen Akku haben, dann müssen Sie ein Ladegerät haben. Es ist nicht genug, diese beiden zu haben. Wenn es auf allen Ebenen des State Grid keine Verteilungen gibt, dreht sich alles um leere Gespräche. OK, die drei Faktoren, die die Ladegeschwindigkeit beeinflussen, sind der Akku selbst, die Ladekonfiguration und das Verteilungsnetz.

Sagen wir eins nach dem anderen, lassen Sie uns zuerst über die Ladeeinstellungen sprechen.

Erstens Lade- und Vertriebsnetz

1 kommerzielle DC-Schnellladegeschwindigkeit ist bereits gut, muss aber noch weiter gehen!

Wenn Sie über das Schnellladen sprechen, ist es am einfachsten zu überlegen, ob der Akku das Schnellladen unterstützt. Tatsächlich hoffe ich, dass vor der Batterie jeder die Bedeutung von Ladegeräten und Vertriebsnetz versteht. Einfach ausgedrückt, je höher die Ausgangsleistung des Ladepfostens ist, desto geringer ist die Akkukapazität und desto kürzer ist die Ladezeit. Dies ist das gleiche wie ein Pool mit Wasser füllen zu müssen. Je größer das Abflussrohr ist, desto kleiner ist der Pool und desto kürzer ist die Zeit. Wir alle hoffen jedoch, dass die Batteriekapazität unseres Autos groß genug ist und sich die zum Laden erforderliche Leistung verdoppelt. Ist diese Idee realistisch? Nehmen wir als Beispiel den branchenführenden Tesla. Es bietet Benutzern ein Ladegerät namens „Super Charging Pile“.

Teslas überladener Haufen sieht aus wie ein Tanker.

Die Ladeleistung des Tesla-Superladestapels beträgt 120 kW, und der P100D mit 100 kWh dauert etwa 1 Stunde. Wenn wir den Tesla ModelSP100D bitten, "80% für 30 Minuten zu füllen", dh 1,6 ° C, dann die Ladeleistung. Die Leistung sollte 320 kW erreichen, was viel höher ist als die Ladeleistung, die der Ladestapel liefern kann. Mit anderen Worten, es ist fast unmöglich, die 80% der 1,6 ° C oder 30 Minuten für einen Schnellladestapel wie Tesla „Super Charging Pile“ zu absolvieren, insbesondere für diese langlebigen reinen Elektrofahrzeuge. .

Was ist das Konzept eines aufgeladenen 120-kW-Stapels für das Vertriebsnetz?

Die maximale Leistung eines Mikrowellenofens, der so gekocht werden kann, kann bis zu etwa 1 kW (einige können 1,3 bis 1,5 kW erreichen) gekocht werden.

Die maximale Last eines normalen Haushaltszählers beträgt etwa 6 bis 10 kW (tatsächlich sind 6 kW bereits sehr groß), und die Leistung eines Tesla + Super-Ladestapels entspricht in etwa der Gesamtleistung aller Geräte in 15 normalen Haushalten.

Ein aufgeladener Tesla-Stapel entspricht in etwa der Gesamtleistung von mehr als 1200 Haushaltsmikrowellenherden und mehr als einem Dutzend gewöhnlicher Haushaltsgeräte. Um den normalen Betrieb dieses aufgeladenen Stapels zu gewährleisten, muss das State Grid ein separates 10-kV-Spannungsgerät dafür einstellen.

Die Verteilungsquote einer Region ist jedoch begrenzt. Es gibt nicht unbedingt einen Spielraum für das Hinzufügen eines 10-kV-Transformators. Es ist nicht gut, Geld zu sparen, es sei denn, der gesamte Bereich (dh die Zelle zur Haupttransformatorstation) wird geändert. Der Staat schreibt daher lediglich vor, dass private Kraftwerke nicht in zivilen Stromnetzen installiert werden dürfen. Aus diesem Grund weigern sich die meisten Gemeinden, leistungsstarke und schnell gefüllte Haufen von Freunden zu installieren.

Hausverwaltung inneres Betriebssystem: Ich bin nicht zu störend, aber Strom ist nicht genug!

2. Die langsame Aufladung des Haustauschs ist wirklich langsam!

Wie hoch ist die Ladeeffizienz der 220-V-Steckdose im Haushalt, die jeder gerne hört? 220 V x 10a = 2200 W = 2,2 kW, was ungefähr 1/55 des Tesla-Superladestapels entspricht. Von hier aus können wir sehen, dass Teslas sogenannter Super-Charge-Stapel ein echter Super-Charge-Stapel ist und der in jedem Haus installierte Slow-Charging-Stapel ein echter und Slow-Charging-Stapel ist.

Langsam gefüllte Wechselstrompfähle geben nur Strom aus und haben keine Ladefunktion. Daher wird zum Laden des Akkus ein silbernes Autoladegerät neben dem Motor benötigt.

Zweitens ist es erforderlich, ein Autoladegerät zum Umrüsten und Laden des Akkus zu verwenden, da die meisten Kraftfahrzeugmotoren Gleichstrommotoren verwenden und die Ladestapel Wechselstrom abgeben. Es ist so konzipiert, dass es mit der Eingangsleistung des Wechselstroms übereinstimmt, wenn es übereinstimmt. Die Leistung ist niedrig (kann keine hohe Eingangsleistung akzeptieren), selbst wenn sie an einen leistungsstärkeren Ladestapel angeschlossen ist, kann die Ladegeschwindigkeit nicht verbessert werden.

Zweitens: Die Batterie: Es gibt Bedingungen zum Essen. Lassen Sie uns über das Batterieproblem sprechen

Mit genügend Essen können wir diskutieren, wie man schneller isst. Wenn Sie sich noch an das ursprüngliche Batterieprinzip von Physiklehrbüchern der Mittelstufe erinnern, verstehen Sie ungefähr, worauf wir als nächstes eingehen werden.

Das Wesentliche beim Laden und Entladen des Akkus ist die Redoxreaktion. Selbst wenn die externen Ladebedingungen perfektioniert sind, ist sie durch die Geschwindigkeit der Redoxreaktion begrenzt.

Der Prozess des Ladens und Entladens einer Batterie ist im Wesentlichen ein Prozess einer Reihe von Redoxreaktionen innerhalb der Batterie. Am Beispiel der beliebtesten ternären Lithiumbatterie ist der Ladevorgang nichts anderes, als dass das Lithiumion von der positiven Elektrode deinterkaliert wird, in den Elektrolyten eintritt und in das negative Elektrodenmaterial eingeführt wird, um sich in die negative Elektrode und an die zu bewegen Gleichzeitig werden überschüssige Elektronen durch die positive Elektrode und die externe Vorrichtung zur negativen Elektrode bewegt.

Das heißt, je schneller die Lithiumionen diffundieren, desto schneller bewegen sich die Elektronen, desto besser ist die Lade- und Entladeleistung der Batterie, und die verschiedenen Probleme wie Lebensdauer und Sicherheit müssen berücksichtigt werden. Jede mit der Lithiumionendiffusionsbewegung verbundene Struktur - positives Material, negatives Elektrodenmaterial, Elektrolyt und Separator - kann die Lade- und Entladeleistung der Batterie beeinflussen. Wie Sie die Besonderheiten beeinflussen können, werden wir in Zukunft anhand eines Papiers ausführlich erläutern, und wir werden hier nicht darauf eingehen.

Teil 4: Wie kann ich "5 Minuten aufladen, Akkulaufzeit 500 Kilometer"?

Es ist nicht schwer, "5 Minuten aufladen und eine Akkulaufzeit von 500 Kilometern" zu erreichen. Der Schlüssel besteht darin, das nationale Netz (ausreichende Leistung), das Forschungsinstitut für Leistungsbatterien (zur Untersuchung der Batterie mit höherer Strombelastung und hoher Sicherheit) und das Elektrofahrzeug zu erhalten. Unterstützung durch Hersteller (Produktion neuer Technologien und ausreichend niedrige Preise).

Um es kurz zusammenzufassen: Sie müssen zuerst einen Akku haben, der einer höheren Ladeeffizienz standhält. Zweitens kann das Netz mit der Entwicklung der Schnellladetechnologie Schritt halten und genügend Strom liefern. Schließlich müssen Sie beten, dass jemand, der nicht gerne Geld verdient oder genug Geld verdient hat, um diese Technologie zu produzieren, und der Preis niedrig genug ist. Und all dies braucht offensichtlich einen langen Weg.

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