Китайські автовиробники, зокрема Geely Auto Group, вивели швидкість заряджання електромобілів на новий рівень, перевершуючи західних конкурентів. Якщо на Заході пік швидкості заряджання становить близько 600-750 кіловат, то китайські компанії, як-от BYD і Geely, вже подолали позначку в 1000 кВт для легкових авто.
Однак надзвичайно швидке заряджання може негативно впливати на довговічність акумулятора. Компанії балансують між швидкістю та терміном служби батареї. Нещодавно Geely Auto Group представила зарядний пристрій потужністю 2,2 мегавата, приділивши значну увагу тому, як їхня нова батарея справляється зі старінням.
Зарядний пристрій може видавати 2,2 МВт з одного пістолета, тоді як деякі преміальні електромобілі Geely будуть заряджатися зі швидкістю близько 1100 кВт. Компанія заявила, що це перша у світі станція, яка дозволяє двом електромобілям одночасно отримувати мегаватну потужність.
Генеральний директор Geely Auto Group Джеррі Ґан наголосив: «Ми не виступаємо за технології швидкого заряджання за рахунок терміну служби». Він додав, що часте швидке заряджання без належного обслуговування призводить до незворотного зниження терміну служби батареї.
Нова батарея Geely «Ultra Short Blade Battery» здатна приймати потужність до 1100 кВт. Під час демонстрації автомобіль Lynk & Co 10 зарядився від 10% до 97% всього за 8 хвилин 40 секунд. Це значно швидше, ніж найшвидші електромобілі в США, такі як Lucid Gravity і Porsche Cayenne Electric (до 400 кВт), або майбутній Mercedes-AMG GT (600 кВт).
Geely збільшила гарантію на нову батарею з 8 років/150 000 км до 8 років/200 000 км, що свідчить про впевненість у її довговічності.
Як швидке заряджання прискорює деградацію батареї
За даними Geely, основними причинами старіння батареї є літієве осадження та екстремальні температури. Мегаватні швидкості заряджання генерують до 60% тепла в батареї через струм, що проходить через внутрішні шляхи елементів. Ще 35% тепла походить від електрохімічних реакцій, а решта – від ентропійного тепла, пов’язаного з реакціями електродів.
Літієве осадження виникає, коли іони накопичуються на поверхні анода під час заряджання, якщо вони не поглинаються належним чином. Це може призвести до утворення літієвих дендритів – крихітних шипів, які ростуть всередині елемента, спричиняючи короткі замикання та пошкодження батареї.
Як Geely вирішила цю проблему?
Рен Сянфей, головний науковий інженер Geely Auto Group, розповів, що компанія внесла зміни до елемента, сировини, процесу виробництва та впровадила нову систему керування зарядним пристроєм на основі ШІ для запобігання перевищенню температурних лімітів батареї.
«В ідеальному світі іони рівномірно і плавно осідають у графіті», – зазначив Сянфей.
Елемент батареї «Ultra Short Blade Battery» має два основні розміри: 395 мм та 370 мм у довжину. Ці розміри менші за попередні елементи Geely (580 мм) та типові для галузі (близько 960 мм). Менший розмір елемента скорочує шлях міграції іонів під час заряджання та розряджання, що знижує внутрішній опір і тепловиділення.
Компанія також внесла структурні зміни до катода та анода. На катоді «високоентропійні елементи» розширили шляхи для руху іонів, «подібно до перетворення однієї смуги руху на багатосмугову магістраль». Структурні модифікації графітового анода порівнюються з «будівництвом дворівневої розв’язки».
Для запобігання накопиченню іонів була впроваджена нова технологія «відновлення імпульсом літію». В анод подається імпульсний струм мікроамплітуди зі специфічною частотою, щоб зменшити накопичення іонів на його поверхні. Цей процес порівнюється з використанням масажного пістолета для зняття напруги в м’язах після тренування.
Ще однією причиною старіння батареї є тепло. Для його контролю працює «наскрізна п’ятиточкова система рідинного охолодження», яка охоплює кілька компонентів: бортовий акумулятор накопичення енергії, силовий модуль, зарядний пристрій, зарядний порт та батарею електромобіля. Система на базі ШІ Xingrui PowerMind прогнозує температуру батареї на 30 секунд наперед і коригує швидкість заряджання в реальному часі.
Система терморегуляції підтримує середню температуру батареї на рівні 55 градусів за Цельсієм, з максимальною межею 65 градусів за Цельсієм. Цей поріг у 65°C є новим національним стандартом у Китаї, що набув чинності в липні, для запобігання перегріву батарей.
Що Geely не розповідає
Хоча Geely демонструє передові технології, залишається питання, наскільки вони доступні та перевірені часом. Раніше цього року швидкість заряджання BYD викликала суперечки, коли блогер заявив, що незалежні тести показали вищу температуру батареї (76,42°C), ніж було заявлено виробником (близько 71°C).
Можливо, знадобляться роки, щоб побачити довгостроковий вплив мегаватного заряджання на здоров’я батарей, оскільки ця технологія почала комерційно впроваджуватися в Китаї лише минулого року. Однак, якщо розширена гарантія Geely є показником, компанія впевнена у своїй розробці.
Варто зазначити, що деградація батареї залежить від багатьох факторів: стилю водіння, звичок заряджання, клімату та самої технології. Деякі західні дослідження показують, що часте швидке заряджання прискорює старіння, тоді як інші свідчать про значний прогрес у технологіях, що дозволяє комфортно використовувати швидке заряджання з мінімальним впливом на термін служби батареї.
Немає потреби турбуватися про вплив, наприклад, мережі Tesla Supercharger на вашу батарею. Рекомендується дотримуватися рекомендацій виробника вашого електромобіля щодо заряджання. Якщо є можливість, використовуйте домашній зарядний пристрій для щоденних потреб, а на довгих маршрутах не уникайте громадських швидкісних зарядних станцій. З розвитком технологій подібні турботи будуть зменшуватися.
Оригінал статті: insideevs.com