El 13 de septiembre, el Ministerio de Industria y Tecnología de la Información anunció la reciente propuesta de la norma GB/T 20234.1-2023 "Dispositivos de conexión para la carga conductiva de vehículos eléctricos, Parte 1: Propósito general", bajo la jurisdicción del Comité Técnico Nacional de Normalización Automotriz. Se publicaron oficialmente las normas nacionales recomendadas GB/T 20234.1-2023 "Dispositivos de conexión para la carga conductiva de vehículos eléctricos, Parte 1: Interfaz de carga de CC".
Si bien sigue las soluciones técnicas de interfaz de carga de CC actuales de mi país y garantiza la compatibilidad universal de las interfaces de carga nuevas y antiguas, el nuevo estándar aumenta la corriente de carga máxima de 250 amperios a 800 amperios y la potencia de carga a800 kilovatiosAdemás, incorpora refrigeración activa, monitorización de temperatura y otras funciones relacionadas. Requisitos técnicos, optimización y mejora de los métodos de ensayo para propiedades mecánicas, dispositivos de bloqueo, vida útil, etc.
El Ministerio de Industria y Tecnología de la Información señaló que las normas de carga son la base para garantizar la interconexión entre los vehículos eléctricos y las estaciones de carga, así como una carga segura y fiable. En los últimos años, a medida que aumenta la autonomía de los vehículos eléctricos y la velocidad de carga de las baterías, los consumidores han aumentado la demanda de vehículos que permitan recargar rápidamente la energía eléctrica. Ante la continua aparición de nuevas tecnologías, nuevos formatos comerciales y las nuevas demandas de la "carga de CC de alta potencia", se ha consolidado un consenso general en la industria para acelerar la revisión y mejora de las normas originales relacionadas con las interfaces de carga.
De acuerdo con el desarrollo de la tecnología de carga de vehículos eléctricos y la demanda de recarga rápida, el Ministerio de Industria y Tecnología de la Información organizó el Comité Técnico Nacional de Normalización Automotriz para completar la revisión de dos estándares nacionales recomendados, logrando una nueva actualización de la versión original de 2015 del esquema estándar nacional (comúnmente conocido como el estándar "2015 +"), que conduce a mejorar aún más la adaptabilidad ambiental, la seguridad y la confiabilidad de los dispositivos de conexión de carga conductiva y, al mismo tiempo, satisface las necesidades reales de carga de CC de baja y alta potencia.
En el próximo paso, el Ministerio de Industria y Tecnología de la Información organizará las unidades pertinentes para llevar a cabo una exhaustiva difusión, promoción e implementación de las dos normas nacionales, promover la aplicación de la carga de CC de alta potencia y otras tecnologías, y crear un entorno de desarrollo de alta calidad para la industria de vehículos de nuevas energías y la industria de las instalaciones de carga. Un entorno favorable. La carga lenta siempre ha sido un problema fundamental en la industria de los vehículos eléctricos.
Según un informe de Soochow Securities, la tasa de carga teórica promedio de los modelos más vendidos que admiten la carga rápida en 2021 es de aproximadamente 1C (C representa la tasa de carga del sistema de batería. En términos sencillos, la carga de 1C puede cargar completamente el sistema de batería en 60 minutos), es decir, se necesitan aproximadamente 30 minutos de carga para alcanzar un SOC del 30% al 80%, y la duración de la batería es de aproximadamente 219 km (estándar NEDC).
En la práctica, la mayoría de los vehículos eléctricos puros requieren de 40 a 50 minutos de carga para alcanzar un SOC del 30 % al 80 % y pueden recorrer entre 150 y 200 km. Si se incluye el tiempo de entrada y salida de la estación de carga (unos 10 minutos), un vehículo eléctrico puro que tarda aproximadamente una hora en cargarse solo puede circular por carretera durante aproximadamente algo más de una hora.
La promoción y aplicación de tecnologías como la carga de CC de alta potencia requerirá una mayor modernización de la red de carga en el futuro. El Ministerio de Ciencia y Tecnología indicó anteriormente que mi país ha construido una red de puntos de carga con la mayor cantidad de equipos y la mayor área de cobertura. La mayoría de las nuevas estaciones de carga públicas son principalmente equipos de carga rápida de CC de 120 kW o más.Pilas de carga lenta de CA de 7 kWSe han convertido en un estándar en el sector privado. La aplicación de la carga rápida de CC se ha popularizado en el sector de vehículos especiales. Las estaciones de carga públicas cuentan con redes en la nube para la monitorización en tiempo real. Las funciones de búsqueda de pilas mediante aplicaciones y el pago en línea se han extendido, y nuevas tecnologías como la carga de alta potencia, la carga de CC de baja potencia, la conexión de carga automática y la carga ordenada se están industrializando gradualmente.
En el futuro, el Ministerio de Ciencia y Tecnología se centrará en tecnologías y equipos clave para la carga y el intercambio colaborativos eficientes, como las tecnologías clave para la interconexión de la nube de pilas de vehículos, los métodos de planificación de instalaciones de carga y las tecnologías de gestión ordenada de la carga, las tecnologías clave para la carga inalámbrica de alta potencia y las tecnologías clave para la sustitución rápida de baterías. Fortalecerá la investigación científica y tecnológica.
Por otro lado,carga de CC de alta potenciaimpone mayores exigencias al rendimiento de las baterías, los componentes clave de los vehículos eléctricos.
Según el análisis de Soochow Securities, en primer lugar, aumentar la tasa de carga de la batería es contrario al principio de aumento de la densidad de energía, porque una tasa alta requiere partículas más pequeñas de materiales de electrodos positivos y negativos de la batería, y una densidad de energía alta requiere partículas más grandes de materiales de electrodos positivos y negativos.
En segundo lugar, la carga a alta velocidad en un estado de alta potencia provocará reacciones secundarias de deposición de litio y efectos de generación de calor más graves en la batería, lo que resultará en una reducción de la seguridad de la batería.
Entre ellos, el material del electrodo negativo de la batería es el principal factor limitante para la carga rápida. Esto se debe a que el grafito del electrodo negativo está hecho de láminas de grafeno, y los iones de litio penetran en la lámina por los bordes. Por lo tanto, durante el proceso de carga rápida, el electrodo negativo alcanza rápidamente el límite de su capacidad de absorción de iones, y los iones de litio comienzan a formar litio metálico sólido en la parte superior de las partículas de grafito, es decir, se genera una reacción secundaria de precipitación de litio. La precipitación de litio reducirá el área efectiva del electrodo negativo para la incrustación de iones de litio. Por un lado, reduce la capacidad de la batería, aumenta la resistencia interna y acorta la vida útil. Por otro lado, los cristales de interfaz crecen y perforan el separador, lo que afecta la seguridad.
El profesor Wu Ningning y otros de Shanghai Handwe Industry Co., Ltd. también han escrito previamente que, para mejorar la capacidad de carga rápida de las baterías, es necesario aumentar la velocidad de migración de los iones de litio en el material del cátodo de la batería y acelerar su incorporación en el material del ánodo. Es necesario mejorar la conductividad iónica del electrolito, elegir un separador de carga rápida, mejorar la conductividad iónica y electrónica del electrodo y elegir una estrategia de carga adecuada.
Sin embargo, lo que los consumidores pueden esperar es que, desde el año pasado, las compañías nacionales de baterías han comenzado a desarrollar e implementar baterías de carga rápida. En agosto de este año, CATL, líder en el sector, lanzó la batería supercargable 4C Shenxing, basada en el sistema positivo de fosfato de hierro y litio (4C significa que la batería se puede cargar completamente en un cuarto de hora), que puede alcanzar una velocidad de carga ultrarrápida de 10 minutos y una autonomía de 400 kW. A temperatura normal, la batería puede cargarse al 80 % de su estado de carga (SOC) en 10 minutos. Al mismo tiempo, CATL utiliza tecnología de control de temperatura de celda en la plataforma del sistema, que puede calentar rápidamente hasta el rango de temperatura de funcionamiento óptimo en entornos de baja temperatura. Incluso a -10 °C, puede cargarse al 80 % en 30 minutos, e incluso en condiciones de baja temperatura, la aceleración a velocidades de cero a cien no decae en el estado eléctrico.
Según CATL, las baterías supercargadas Shenxing se producirán en masa este año y serán las primeras en utilizarse en los modelos Avita.
La batería de carga rápida 4C Kirin de CATL basada en material de cátodo de litio ternario también ha lanzado el modelo eléctrico puro ideal este año, y recientemente lanzó el superdeportivo de caza de lujo extremadamente criptón 001FR.
Además de Ningde Times, entre otras compañías nacionales de baterías, China New Aviation ha diseñado dos opciones: baterías cuadradas y cilíndricas grandes, en el campo de la carga rápida de alto voltaje de 800 V. Las baterías cuadradas admiten una carga rápida de 4C, mientras que las cilíndricas grandes admiten una carga rápida de 6C. En cuanto a la solución de baterías prismáticas, China Innovation Aviation proporciona a Xpeng G9 una nueva generación de baterías de hierro-litio de carga rápida y baterías ternarias de níquel medio de alto voltaje, desarrolladas sobre una plataforma de alto voltaje de 800 V, que pueden alcanzar un estado de carga (SOC) del 10 % al 80 % en 20 minutos.
Honeycomb Energy lanzó la batería Dragon Scale en 2022. Esta batería es compatible con sistemas químicos completos, como hierro-litio, ternarios y sin cobalto. Abarca sistemas de carga rápida de 1.6C a 6C y puede instalarse en modelos de las series A00-D. Se espera que el modelo entre en producción en masa en el cuarto trimestre de 2023.
Yiwei Lithium Energy lanzará un sistema π de batería cilíndrica grande en 2023. La tecnología de refrigeración "π" de la batería puede solucionar el problema de la carga rápida y el calentamiento de las baterías. Se espera que sus baterías cilíndricas grandes de la serie 46 se produzcan en masa y se entreguen en el tercer trimestre de 2023.
En agosto de este año, Sunwanda Company también informó a sus inversores que la batería de carga rápida, lanzada actualmente para el mercado de vehículos eléctricos (VE), es adaptable a sistemas de alto voltaje de 800 V y voltaje normal de 400 V. Las baterías 4C de carga ultrarrápida se produjeron en masa en el primer trimestre. El desarrollo de las baterías 4C-6C de carga rápida avanza a buen ritmo, y en conjunto, se puede alcanzar una vida útil de 400 kW en 10 minutos.
Hora de publicación: 17 de octubre de 2023