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“光鲜亮丽”的背后 快充技术的核心就是在不影响电芯寿命和安全性的前提下，通过改变化学体系和设计的优化，加速锂离子在正负极移动的速度。普通化学体系的电池在快充时负极会出现相应的副产物，影响电芯的循环和稳定性，还需匹配大功率充电器，所以不是所有电池都适合快充。 怎么解决这个“瓶颈”呢？业内人士表示，一般的解决方案是，通过采用特殊设计的负极材料（如HC，SC，特殊处理的石墨）来使负极具有承受快充的能力。在快充时，正极只作为锂离子源。只要负极可承受大电流，三元、锰酸锂、磷酸铁锂、钛酸锂都用于快充。 “目前常规的锂电池都可实现快充，但电池容量会迅速衰减失效。而只有经过特别设计的快充电池才能够胜任电动车的高强度使用，才具有商业上的意义。”仝志明解释道，快充有三种不同的实现形式：一是电压不变，提高电流；二是电流不变，提升电压；三是电压和电流均提高。 仝志明介绍，目前微宏动力推出的快充技术主要有三种，首先是钛酸锂电池，以钛酸锂代替石墨作为负极，实现快充和超长寿命；其次是2013年，微宏在原有的基础上把快充电池的能量密度提升了50%；而今又推出了第三代快充电池，能量密度再度提升50%。 值得注意的是，实现快充必须要解决充电时材料的微观膨胀和崩塌、电解液的分解等问题，而现阶段大部分电芯厂是通过增大电流的方式来实现快充的。因此在材料选择上，一般会通过高倍率的负极材料来实现，比如LTO这种特殊的负极材料。 总的来说，快充就是在不断地挑战电池技术的材料和设计的物理极限，但同时也在威胁着电池的使用寿命和安全。众所周知，快充给动力电池最直接的影响就是发热，那么快充带来的发热问题会不会直接导致安全事故？ “快充造成电池的不可逆容量损失，续航变少，电池以及线路温度升高，电池系统寿命降低等，长期大倍功率使用快充技术，在极端的情况下很有可能导致安全事故。”苏州金龙首席技术顾问王世强提到。 王世强进一步解释道，目前20C的都有，比如电动航模飞机，但是受充电设备，电池PACK和车辆高压系统的影响，新能源汽车能够稳定3C充电已经非常不容易。（所谓的20C就是3分钟充满电，3C就是15分钟充75%的电）。 专家认为，做好电池的管理系统也是快充技术的一部分，真正意义上的快充技术已经匹配了解决散热的设计。因此在电芯设计、pack设计上都很有讲究，都需要解决温度均衡的问题。 而据公开资料显示，目前欧洲的车辆设计均使用液冷和空调系统来解决电池的热管理问题，国内最近主流车厂也在迅速把原有的风冷或者自然冷却方式升级为液冷，这也引领了新的技术趋势。 “真正的快充技术就是能解决在快充时仍能保持超长循环寿命的技术。目前最好的技术能够在十分钟充满的情况下保持20000次循环寿命，相比传统锂电池在慢充状态下的寿命还长10倍。”仝志明表示。 |
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