Китайските производители на електромобили имат ново бойно поле в стремежа си към технологично превъзходство: свръхбързото зареждане. Те вече не се задоволяват с 30-минутно зареждане. Компании като Geely, BYD и Li Auto се надпреварват да предложат скорости, които се доближават до 5-минутния престой за зареждане с бензин.
Тази надпревара за постигане на екстремни скорости на зареждане се засили, тъй като производителите се стремят да намалят притесненията на потребителите относно пробега и да съживят търсенето на най-големия автомобилен пазар в света, където растежът се забави.
Въпреки това, подаването на ток с мощност от порядъка на мегавати към литиево-йонните батерии крие сериозни инженерни предизвикателства, включително риск от пожар, деградация на батерията и дори потенциален срив на електроенергийните мрежи.
Колко бързо е “бързо”?
Китайските автомобилни производители изпревариха западните си конкуренти по отношение на възможностите за зареждане. В сряда Geely представи система за свръхбързо зареждане, включваща специализирана батерия и пикова мощност до 2,25 мегавата (MW) от един заряден пистолет. От Geely заявиха, че системата може да зареди електромобил от 10% до 70% за 4,5 минути, а от 10% до 97% – за 8 минути и 40 секунди при стайна температура.
Конкурентът BYD разработи собствени системи за светкавично зареждане с мегаватна мощност и батерии тип „острие“ (blade batteries), способни да се заредят от 10% до 97% за 9 минути.
Флагманските електромобили на Li Auto са оборудвани с батерията 5C Kirin на компанията CATL, която позволява добавяне на пробег до 500 км (310 мили) само за 12 минути.
Производителят на батерии Sunwoda се включи в надпреварата за светкавично зареждане по-рано този месец със система, обещаваща зареждане от 10% до 97% за 9 минути.
Стандартното зареждане от 10% до 80% на станция Tesla Supercharger обикновено отнема между 15 и 25 минути – приблизително двойно повече време в сравнение с най-новите китайски системи. Mercedes-Benz предлага бързо зареждане от 10% до 80% само за 22 минути.
Какви са рисковете, свързани с пожарната безопасност?
Основно предизвикателство при ултрабързото зареждане е управлението на силната топлина и деградацията на батерията. Вместо да намаляват скоростта на зареждане, китайските автомобилни производители залагат на усъвършенствани хардуерни решения и изкуствен интелект, за да поддържат стабилността на батериите.
За да предотврати появата на горещи точки, Geely въведе система за течно охлаждане със затворен цикъл и „петточкова“ конфигурация, която циркулира охлаждаща течност през акумулаторните блокове на зарядната станция, охлажданите с течност кабели и портовете за зареждане на автомобила.
Автомобилните производители намаляват дължината на клетките в батериите за електромобили или преминават към дизайн тип „късо острие“ (short-blade) с по-малко вътрешно съпротивление, за да предотвратят прегряването на батерията по време на свръхбързо зареждане.
Софтуерът също играе важна роля за справяне с рисковете за безопасността. Geely внедрява технология с изкуствен интелект и алгоритми за дълбоко обучение, работещи директно в автомобила, което позволява прогнозиране на повишаването на температурата 30 секунди предварително.
За да ограничат износването на батерията вследствие на бързото зареждане, производителите на автомобили и батерии използват различни методи, като например специализирани покрития или високочестотни импулсни токове.
Какво предстои?
“Въпреки бързия технологичен напредък, скоростите на зареждане вече достигат своя лимит”, заяви представител на Geely пред Ройтерс.
Той загатна за преминаване от надпревара по отношение на скоростта към мащабно изграждане на инфраструктура, с цел ускоряване на внедряването на мрежи за бързо зареждане.
За да се предотврати срив на електроенергийната мрежа поради огромното потребление на енергия (от порядъка на няколко мегавата) при зареждане, станциите за бързо зареждане се интегрират със системи за съхранение на енергия и слънчеви инсталации.
BYD планира да изгради 90 000 станции за свръхбързо зареждане до 2028 г., като 300 от тях ще бъдат инсталирани във Великобритания през следващата година.
По-малкият конкурент NIO разполага с над 4000 станции за смяна на батерии, където пълната подмяна на батерията отнема около три минути.
