“充電焦慮”和“里程焦慮”是純電動(dòng)汽車(chē)大規(guī)模產(chǎn)業(yè)化面臨的一大障礙。據(jù)武漢元帥新能源充電站了解2019世界新能源汽車(chē)大會(huì)上，一項(xiàng)名為“高比能快充鋰離子電池”的技術(shù)獲得了全球新能源汽車(chē)創(chuàng)新技術(shù)獎(jiǎng)。下面，元帥新能源汽車(chē)充電站運(yùn)營(yíng)商為您解析該項(xiàng)技術(shù)!

據(jù)元帥新能源充電站建站專(zhuān)家了解該技術(shù)突破了石墨體系不能快速充電的技術(shù)瓶頸，在保持高能量密度、高安全性、長(zhǎng)壽命等優(yōu)點(diǎn)基礎(chǔ)上，可在15分鐘內(nèi)完成100%充電，確保電動(dòng)汽車(chē)300公里的續(xù)航里程。這一技術(shù)的秘訣何在，如何能夠在實(shí)現(xiàn)電動(dòng)車(chē)快速充電的同時(shí)，也讓新能源用戶感受到類(lèi)似手機(jī)一樣的“充電五分鐘，通話兩小時(shí)”的便捷?下面讓武漢元帥新能源充電站建站專(zhuān)家來(lái)述說(shuō)。

眾所周知，對(duì)于純電動(dòng)汽車(chē)而言，電池系統(tǒng)的充放電性能是決定車(chē)輛實(shí)際使用效果的重要指標(biāo)。高能量密度和快速充電能力不僅是各動(dòng)力電池廠商不斷努力開(kāi)發(fā)的技術(shù)方向，更是新能源技術(shù)的核心領(lǐng)域。鋰離子電池又被稱為搖椅電池，搖椅的兩端為電池的兩極，鋰離子在搖椅的兩端來(lái)回奔跑。充電時(shí)，鋰離子從電池的正極經(jīng)過(guò)電解液移動(dòng)到負(fù)極。作為負(fù)極的石墨呈層狀結(jié)構(gòu)，鋰離子通過(guò)層間嵌入到石墨中,嵌入的鋰離子越多，充電容量越高。

據(jù)武漢元帥新能源智能充電站運(yùn)營(yíng)專(zhuān)家了解： 衡量電動(dòng)車(chē)充電效率的一個(gè)關(guān)鍵指標(biāo)是充放電倍率(C)。充放電倍率，可以簡(jiǎn)單理解為充、放電的速率。鋰離子電池的充放電倍率，決定了我們可以以多快的速度，將一定的能量存儲(chǔ)到電池里面，或者以多快的速度，將電池里面的能量釋放出來(lái)。電動(dòng)汽車(chē)快充是指充電倍率大于1.6C的充電方式，也就是從0%充電到80%時(shí)間小于30分鐘的技術(shù)。顧名思義，要縮短充電時(shí)間，就要不斷提高充放電倍率。 武漢元帥新能源充電站智能管家了解到：快充技術(shù)的核心，就是通過(guò)化學(xué)體系和設(shè)計(jì)優(yōu)化，加速鋰離子在正負(fù)極間移動(dòng)的速度?？斐鋾r(shí)，鋰離子需要加速瞬時(shí)嵌入到負(fù)極。這對(duì)負(fù)極快速接收鋰離子的能力挑戰(zhàn)很大。普通化學(xué)體系的電池，在快充時(shí)負(fù)極會(huì)出現(xiàn)析鋰等副產(chǎn)物，影響電芯的循環(huán)和穩(wěn)定性，只能采用可承受快充大電流的負(fù)極材料來(lái)做到快充。

據(jù)武漢元帥新能源充電站專(zhuān)家所知目前業(yè)界為了實(shí)現(xiàn)快速充電，普遍采用鈦酸鋰和無(wú)定形碳作為負(fù)極活性材料，但是鈦酸鋰和無(wú)定形碳在實(shí)際應(yīng)用中均不可避免的存在能量密度嚴(yán)重不足、成本高的缺陷，常規(guī)增加導(dǎo)電材料用量的設(shè)計(jì)，也會(huì)影響電芯的能量密度。近年來(lái)，部分廠商開(kāi)始探索將石墨作為活性材料，但石墨在作為快充材料時(shí)面臨的難題是，如何讓鋰電子快速?gòu)恼龢O釋放出來(lái)，再快速?gòu)呢?fù)極進(jìn)去。石墨更像高速路，雖然能量密度更高，但鋰電子只能順序通過(guò)。也就是說(shuō)，石墨并非天生適合于快充技術(shù)的材質(zhì)。但我們用技術(shù)突破了材質(zhì)本身瓶頸，它的殺手锏就是‘快離子環(huán)’和‘超電子網(wǎng)’。以石墨作為負(fù)極主材，創(chuàng)新性運(yùn)用孔道優(yōu)化和快離子環(huán)技術(shù)，在石墨表面打造一圈高速通道，使鋰離子能快速嵌入石墨的任何位置，大大提高鋰離子在石墨負(fù)極的嵌入速度，并且，修飾后的石墨兼顧超級(jí)快充和高能量密度的特性，不會(huì)在快充時(shí)在負(fù)極會(huì)出現(xiàn)副產(chǎn)物，影響電芯的循環(huán)和穩(wěn)定性。

此外，技術(shù)團(tuán)隊(duì)開(kāi)發(fā)了“超電子網(wǎng)”技術(shù)修飾正極材料，結(jié)合正負(fù)極極片的晶體取向和容量過(guò)量系數(shù)等設(shè)計(jì)參數(shù)調(diào)配，優(yōu)化電解液、正負(fù)極的動(dòng)力學(xué)性能，使化學(xué)體系和電池設(shè)計(jì)參數(shù)達(dá)到最優(yōu)匹配。通俗來(lái)講，快離子環(huán)和超電子網(wǎng)分別作用于負(fù)極和正極，為大量鋰離子同時(shí)涌入負(fù)極建立快速通道，提高鋰離子擴(kuò)散速率。此外，在機(jī)械件設(shè)計(jì)方面，該團(tuán)隊(duì)創(chuàng)造性地對(duì)電池單體頂蓋進(jìn)行簡(jiǎn)化設(shè)計(jì)，將電極端子設(shè)置到頂蓋板側(cè)面并減小端子厚度，顯著降低內(nèi)阻，有效控制快充發(fā)熱量，保證快充可靠性的同時(shí)提高5%以上能量密度。

由此，武漢元帥新能源智能充電站運(yùn)營(yíng)專(zhuān)家提出：當(dāng)前中國(guó)新能源汽車(chē)已經(jīng)步入了2.0階段，技術(shù)漸趨成熟，電池技術(shù)取得重大突破，電池續(xù)航能力已從一兩年前的單次充電里程200~300公里發(fā)展到現(xiàn)在的400~500公里，未來(lái)幾年內(nèi)有望突破至600~1000公里，已完全能滿足日常通勤需要，能夠與燃油車(chē)正面競(jìng)爭(zhēng)。