最新黑科技曝光：10 分鐘充電 90%，堪比加油
隨著燃油車尾氣排放對(duì)空氣環(huán)境帶來了巨大污染，大部分地區(qū)都采取了節(jié)能減排、綠色出行政策，隨之，新能源汽車得到了大力發(fā)展，但是，對(duì)于新能源汽車來說，最大的阻礙就是續(xù)航和充電問題。
眾所周知，現(xiàn)在大部分新能源汽車充電需要5、6個(gè)小時(shí)，并且續(xù)航只有600公里左右，如果只在市區(qū)內(nèi)行駛的話，完全沒有問題，但是長(zhǎng)途行駛的話，新能源汽車確實(shí)不如燃油車有優(yōu)勢(shì)，因?yàn)槿加蛙嚰右幌溆椭恍枰?、6分鐘時(shí)間，并且，加油站隨處可見。
但是，大部分城市并沒有專用的充電樁，即便有充電樁，數(shù)量也非常有限，另外，新能源汽車啟動(dòng)之后全靠電量維持，不管是空調(diào)還是燈光，耗電量都非常大，尤其在冬天和夏天開空調(diào)的時(shí)候，車主最擔(dān)心的就是電量問題，而解決新能源充電和續(xù)航成為了車企最大的難題。
消費(fèi)者也明白新能源比燃油車更省錢，但是實(shí)用性阻礙了消費(fèi)者購買腳步，因此，新能源汽車普及速度并沒有計(jì)劃的快，今年第一季度，國內(nèi)新能源汽車保有量突破了1000萬輛，但是，我國汽車總保有量接近4億輛，如果想要實(shí)現(xiàn)全面普及，可能會(huì)需要很長(zhǎng)一段時(shí)間。
根據(jù)數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)，今年第一季度，國內(nèi)充電基礎(chǔ)設(shè)施增量為49.2萬臺(tái)，其中公共充電基礎(chǔ)設(shè)施增量同比上漲96.5%，隨車配建充電設(shè)施增量同比上漲538.6%，隨著新能源技術(shù)不斷發(fā)展，電動(dòng)汽車充電時(shí)間也會(huì)大大縮短，只需要10分鐘左右，就能充滿一臺(tái)容量為100kWh電動(dòng)汽車，央視報(bào)道電動(dòng)汽車最新快充技術(shù)：5-10分鐘充滿!可完全取代燃油車。
此前，小鵬汽車工程師介紹，搭載800V電壓的小鵬G9即將上市，并且搭載快充技術(shù)，5-15分鐘的時(shí)間就可以充電90%以上，而深圳某充電樁生產(chǎn)企業(yè)副總工程師表示，按照當(dāng)前的技術(shù)來看，5-10分鐘就可以充滿一輛搭載600KW的電動(dòng)汽車，另外，廣汽去年曾發(fā)布了6C快速充電技術(shù)，10分鐘之內(nèi)可實(shí)現(xiàn)0%-80%充電速度。
電動(dòng)汽車無線充電技術(shù)通過埋于地面下的供電導(dǎo)軌以高頻交變磁場(chǎng)的形式將電能傳輸給運(yùn)行在地面上一定范圍內(nèi)的車輛接收端電能拾取機(jī)構(gòu)，進(jìn)而給車載儲(chǔ)能設(shè)備供電，可使電動(dòng)汽車搭載少量電池組，延長(zhǎng)其續(xù)航里程，同時(shí)電能補(bǔ)給變更加安全、便捷。動(dòng)態(tài)無線供電技術(shù)的主要參數(shù)指標(biāo)有電能傳輸距離、功率、效率、藕合機(jī)構(gòu)側(cè)移適應(yīng)能力、電磁兼容性等。因而，開發(fā)大功率、高效率、強(qiáng)側(cè)移適應(yīng)能力、低電磁輻射、成本適中的動(dòng)態(tài)無線供電系統(tǒng)，成為國內(nèi)外各大研究機(jī)構(gòu)當(dāng)前的主要研究熱點(diǎn)。
為了節(jié)約能源，減少環(huán)境污染，電動(dòng)汽車受到了世界各國的大力推廣。由于電池容量及充電基礎(chǔ)設(shè)施等條件的限制，充電問題成為電動(dòng)汽車發(fā)展過程中而臨的最主要的瓶頸問題。由于無線充電技術(shù)可以解決傳統(tǒng)傳導(dǎo)式充電面臨的接口限制、安全問題等而逐漸發(fā)展成為電動(dòng)汽車充電的主要方式。然而，靜態(tài)無線充電與有線充電同樣存在著充電頻繁、續(xù)航里程短、電池用量大且成本高昂等問題。特別是對(duì)于電動(dòng)巴士一類的公交車輛，其連續(xù)續(xù)航能力格外重要。在這樣的背景下，電動(dòng)汽車動(dòng)態(tài)無線充電技術(shù)應(yīng)運(yùn)而生，通過非接觸的方式為行駛中的電動(dòng)汽車實(shí)時(shí)地提供能量供給。
然而，隨著研究的深入，許多關(guān)鍵問題與瓶頸需要解決，例如高性能磁耦合機(jī)構(gòu)設(shè)計(jì)問題、電磁兼容問題、能量傳輸魯棒控制問題等，這些問題的解決對(duì)于動(dòng)態(tài)無線供電技術(shù)的發(fā)展具有指導(dǎo)性作用。低碳經(jīng)濟(jì)核心是新能源技術(shù)與節(jié)能減排技術(shù)的應(yīng)用，電動(dòng)汽車能夠較好地解決機(jī)動(dòng)車排放污染與能源短缺問題，是我國戰(zhàn)略性新興產(chǎn)業(yè)。作為電動(dòng)汽車大規(guī)模推廣應(yīng)用的重要前提和基礎(chǔ)，電動(dòng)汽車充換電設(shè)施建設(shè)引起了各方廣泛關(guān)注。新能源產(chǎn)業(yè)的發(fā)展，尤其純電動(dòng)汽車的快速增長(zhǎng)，必然會(huì)對(duì)電動(dòng)汽車的充電方式多樣化和方便性提出更高的要求。無線充電技術(shù)作為一項(xiàng)新興技術(shù)，商業(yè)化運(yùn)作主要應(yīng)用于手機(jī)、電腦、隨身聽等小功率設(shè)備的充電上，在電動(dòng)汽車領(lǐng)域還是一個(gè)全新的概念 [1] 。隨著無線充電技術(shù)的成熟，電動(dòng)汽車將是無線充電設(shè)備最具潛力的市場(chǎng)。
8 月 23 日消息，隨著電動(dòng)汽車技術(shù)的不斷發(fā)展，許多用戶選擇購買電動(dòng)汽車來滿足日常出行需求。乘聯(lián)會(huì)發(fā)布的 2022 年 7 月份我國乘用車市場(chǎng)分析顯示，新能源乘用車 7 月份批發(fā)銷量達(dá)到 56.4 萬輛，同比增長(zhǎng) 123.7%。
雖然電動(dòng)汽車銷量越來越高，但仍有許多用戶對(duì)電動(dòng)汽車懷有質(zhì)疑，其主要質(zhì)疑點(diǎn)就是電動(dòng)汽車充電時(shí)間較長(zhǎng)。相比傳統(tǒng)燃油車以分鐘計(jì)時(shí)的補(bǔ)能時(shí)間，電動(dòng)汽車充電時(shí)間往往需要以小時(shí)計(jì)時(shí)。不過，有研究團(tuán)隊(duì)宣布其設(shè)計(jì)了全新的充電技術(shù)，可大大減少電動(dòng)汽車充電時(shí)間。
據(jù) ACS(美國化學(xué)學(xué)會(huì))官網(wǎng)顯示，在今日的美國化學(xué)學(xué)會(huì)秋季會(huì)議上，美國愛達(dá)荷國家實(shí)驗(yàn)室的研究團(tuán)隊(duì)使用機(jī)器學(xué)習(xí)技術(shù)整合充電數(shù)據(jù)，創(chuàng)建了一種獨(dú)特的充電協(xié)議。該團(tuán)隊(duì)的杜菲克(Eric Dufek)博士表示，新方法顯著增加了電池充電速度，電池可在 10 分鐘內(nèi)充到 90% 以上，并且沒有鋰電鍍或陰極開裂。這意味電動(dòng)汽車充電速度有望向加油速度看齊。
據(jù)介紹，當(dāng)鋰離子電池進(jìn)行充電時(shí)，鋰離子將從設(shè)備的一側(cè)(陰極)遷移到另一側(cè)(陽極)。當(dāng)鋰離子遷移的越快，充電速度也就越快，不過過快的遷移速度有可能導(dǎo)致鋰離子沒有完全遷入陽極，從而引發(fā)電池故障。該研究團(tuán)隊(duì)通過輸入許多鋰離子電池在充電和放電循環(huán)期間的狀況信息，訓(xùn)練機(jī)器學(xué)習(xí)分析，從而預(yù)測(cè)電池壽命以及不同設(shè)計(jì)導(dǎo)致的結(jié)果。最終，該團(tuán)隊(duì)優(yōu)化出了全新的充電協(xié)議。
了解到，該研究團(tuán)隊(duì)希望進(jìn)一步提升充電速度，并設(shè)計(jì)出可以進(jìn)行快速充電的鋰離子電池。杜菲克博士表示，其最終目標(biāo)是讓電動(dòng)汽車能夠“告訴”充電站如何快速安全地為其特定電池供電。
然而，在近年來一直在這個(gè)替代燃料技術(shù)的興趣重生，尤其是對(duì)20月底日世紀(jì)。由于希望減少對(duì)氣候的影響，該行業(yè)正在經(jīng)歷從內(nèi)燃機(jī) (ICE) 車輛的轉(zhuǎn)變。
基于 ICE 的車輛使用石油，這是一種日益稀缺的資源，嚴(yán)重污染環(huán)境，是氣候變化的主要因素。
直到最近三到五年，我們還沒有看到電動(dòng)汽車生態(tài)系統(tǒng)的持續(xù)擴(kuò)散，并沒有隨著法規(guī)的出臺(tái)、基礎(chǔ)設(shè)施的部署和插電式混合動(dòng)力汽車的擴(kuò)大而采取具體行動(dòng)來推廣它(PHEV) 和純電動(dòng)汽車 (BEV) 車型，最終提高了電動(dòng)汽車進(jìn)入廣闊市場(chǎng)的可及性。
近期加速發(fā)展的最重要驅(qū)動(dòng)因素之一是對(duì)全球汽車制造商實(shí)施的排放監(jiān)管政策。在歐洲，自去年(2020 年)開始實(shí)施的更嚴(yán)格措施可能會(huì)對(duì)不遵守這些措施的汽車制造商的底線[1]產(chǎn)生嚴(yán)重影響。這些規(guī)定將在未來幾年逐漸變得更加嚴(yán)格。難怪汽車制造商正在迅速行動(dòng)并增加他們的 BEV 車型托盤，實(shí)際預(yù)測(cè)到 2025 年將有 300 款車型上路[2][3]。
在消費(fèi)者端，政府在過去幾年中一直通過為 xEV 車主提供不同性質(zhì)的好處來支持向替代燃料汽車的過渡。從免稅到免費(fèi)停車和充電服務(wù)，再到高占用車輛 (HOV) 車道。
電動(dòng)汽車越來越受歡迎了，截止今年上半年，國內(nèi)新能源車保有量已經(jīng)突破1000萬輛，而且增幅絲毫不減，明年底保有量有望沖擊2000萬輛。
不過，仍有許多消費(fèi)者猶豫是否要換電動(dòng)汽車，主要是補(bǔ)能太耗時(shí)間。一般汽油車，從開進(jìn)加油站到開出不過10分鐘時(shí)間，而電動(dòng)汽車即便是在快充樁上也往往需要1個(gè)小時(shí)才能充滿。
而在美國化學(xué)學(xué)會(huì)秋季會(huì)議上，有團(tuán)隊(duì)宣布設(shè)計(jì)了一種超快充電方法，可在10分鐘或更短的時(shí)間內(nèi)為不同類型的電動(dòng)汽車電池供電而不會(huì)造成傷害，這個(gè)速度堪比加油。
美國愛達(dá)荷國家實(shí)驗(yàn)室的研究團(tuán)隊(duì)使用機(jī)器學(xué)習(xí)技術(shù)整合充電數(shù)據(jù)來創(chuàng)建獨(dú)特的充電協(xié)議。通過輸入許多鋰離子電池在充電和放電循環(huán)期間的狀況信息，科學(xué)家們訓(xùn)練機(jī)器學(xué)習(xí)分析來預(yù)測(cè)電池壽命以及不同設(shè)計(jì)最終會(huì)失敗的方式，并總結(jié)優(yōu)化。
研究結(jié)果顯示，新方法在短時(shí)間內(nèi)顯著增加了進(jìn)入電池的能量，電池在10分鐘內(nèi)充電到90%以上，且沒有鋰電鍍或陰極開裂。
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