С ростом спроса потребителей на скорость зарядки электромобилей технология сверхбыстрой зарядки стала тенденцией в отрасли. По мнению инсайдеров отрасли, с широкомасштабным применением быстрой зарядки аккумуляторов и сотрудничеством транспортных средств и зарядных станций потребители постепенно распрощаются с «беспокойством по поводу зарядки».
Эффективное повышение эффективности восполнения энергии
С увеличением ассортимента новых энергетических транспортных средств беспокойство потребителей о пробеге значительно снизилось. Однако с точки зрения опыта пополнения энергии зарядка новых энергетических транспортных средств не может достичь той же скорости, что и заправка. Белая книга 2022 года о поведении зарядки китайских пользователей электромобилей, выпущенная Альянсом по содействию развитию инфраструктуры зарядки электромобилей Китая, показывает, что в настоящее время среднее время одной зарядки китайских пользователей электромобилей составляет 49,3 минуты, при 1,4 зарядках в день.
Для дальнейшего повышения скорости зарядки электромобилей и улучшения пользовательского опыта многие основные поставщики аккумуляторов в настоящее время продвигают повышение скоростей зарядки аккумуляторных батарей.
Комплексное улучшение характеристик аккумулятора
Цзи Сюэхун, директор Центра исследований инноваций в автомобильной промышленности при Северо-Китайском технологическом университете, сообщил журналистам: «Быстрозарядные батареи представляют собой направление развития будущих силовых батарей. В настоящее время новые электромобили, особенно модели среднего и высокого класса, должны быть оснащены сверхбыстрозарядными батареями и зарядными платформами высокого напряжения 800 В. В будущем, с совершенствованием технологий и усилением конкуренции между автопроизводителями, они постепенно охватят модели среднего и низкого класса».
В настоящее время функция быстрой зарядки постепенно становится стандартной функцией в моделях автомобилей на новых источниках энергии высокого класса, а технология быстрой зарядки также стала новым витком конкурентной борьбы для производителей аккумуляторов. Однако инсайдеры отрасли отмечают, что способность аккумуляторов к быстрой зарядке зависит от способности быстрой вставки лития отрицательного электрода аккумуляторной ячейки и способности аккумулятора к тепловому регулированию. Аккумуляторы с функцией быстрой зарядки должны совершить дальнейшие прорывы в материалах, структуре, производственном процессе и других аспектах.
Стоит отметить, что мощная быстрая зарядка может быстро нагреть аккумулятор, поэтому терморегулирование высоковольтных аккумуляторных батарей имеет решающее значение. Цзи Сюэхун сказал: «Для самих аккумуляторных батарей с быстрой зарядкой основная техническая проблема по-прежнему связана с перегревом аккумулятора во время процесса быстрой зарядки. Производителям аккумуляторов необходимо иметь новые конструкции отвода тепла и применять новые материалы для обеспечения безопасности и срока службы аккумулятора».
В то же время Лю Кай, заместитель директора технического департамента Китайской ассоциации автопроизводителей и директор China Charging Alliance, ранее сообщил журналистам, что сложность мощной быстрой зарядки аккумуляторных батарей заключается в балансе между снижением плотности энергии и ростом стоимости аккумуляторной системы, вызванными мерами по предотвращению теплового разгона.
Создание полноценной экосистемы
Что касается разработки быстрозарядных аккумуляторов смежными предприятиями, Цзи Сюэхун считает: «В настоящее время технология аккумуляторных батарей стремительно развивается, и у автомобильных компаний большой спрос на быстрозарядные аккумуляторы. Компаниям по производству аккумуляторов необходимо ускорить выход на технологические вершины, обеспечить высокую безопасность и низкую стоимость продукции, воспользоваться возможностью конкурировать с производителями автомобилей, являющимися лидерами продаж. Масштабное продвижение и применение продукции весьма важно для компаний по производству аккумуляторных батарей».
По мнению отраслевых инсайдеров, с постоянным совершенствованием инфраструктуры, поддерживающей интеграцию развития автомобилестроения и энергетики, ожидается, что новые технологии и проекты, такие как быстрая зарядка высокого напряжения 800 В, ускорят свое внедрение в 2024 году. Согласно отчету Huaan Securities, ожидается, что к 2025 году спрос на батареи 3C или выше, поддерживающие быструю зарядку высокого напряжения, достигнет 350 ГВт-ч, что составит 59% от объема установки батарей для электромобилей в стране; в 2026 году объем продаж моделей с высоковольтной платформой выше 800 В достигнет 5,8 млн единиц, при уровне проникновения 50%.
В исследовательском отчете CITIC Securities отмечается, что ожидается, что полное проникновение аккумуляторов с быстрой зарядкой будет способствовать модернизации и росту связанных с ними материалов, а также откроет инвестиционные возможности для токопроводящей сажи, материалов анодного покрытия, LiFSI, аэрогеля, композитного коллектора, арамидного покрытия, теплопроводящего сферического алюминия, полиуретана, изоляционных материалов и т. д.
Однако повышение эффективности зарядки зависит не только от аккумулятора. Чтобы добиться «быстрой зарядки, подобной заправке», которую ожидают потребители, необходимо сотрудничать и модернизировать аккумулятор, автомобиль и зарядные устройства. В настоящее время несколько отечественных компаний по производству новых энергетических транспортных средств, включая Xiaopeng, Jike, Zhiji, Ideal и Zero Run, выпустили модели быстрой зарядки высокого давления 800 В. В то же время строительство свай для перезарядки также идет полным ходом.
«Быстрозарядные батареи также требуют поддерживающей зарядной инфраструктуры, а зарядные станции высокой мощности должны быть рассчитаны и оптимизированы для компоновки. Соотношение компоновки и оборудования для различных сценариев применения необходимо рассматривать с коммерческой точки зрения». Цзи Сюэхун сказал, что технология быстрой зарядки является тенденцией развития отрасли, но ее усовершенствование еще предстоит пройти. В ходе этого процесса производители транспортных средств, компании по производству аккумуляторов, операторы зарядных станций и компании по электросетям должны сотрудничать друг с другом, чтобы по-настоящему раскрыть функцию быстрой зарядки, чтобы предоставить потребителям удобный и быстрый опыт пополнения энергии.