.我国电动汽车充电技术发展趋势探析

发表时间:2020/9/4   来源:《当代电力文化》2020年第10期   作者:刘建
[导读] 电动汽车是未来的产业发展大势所趋,但是目前电池技术的安全性、可靠性、稳定性不足以及产品循环寿命不长等问题制约了产业的发展
        摘要:电动汽车是未来的产业发展大势所趋,但是目前电池技术的安全性、可靠性、稳定性不足以及产品循环寿命不长等问题制约了产业的发展,不仅面临冬季电池续航问题无法解决的困境,而且还存在电动汽车自燃事故频发的问题。公众对电动汽车的质疑并不是没有理由的,要解决这些问题,根本上就要在电动电池技术上实现突破。基于此,本篇文章对我国电动汽车充电技术发展趋势探析,以供相关从业人员参考。
关键词:电动汽车;充电技术;无线充电技术
引言
充电是电动汽车使用过程中重要一环,充电的体验很大程度上决定了消费者的购买决策和用车        体验。在当今社会的发展过程中,汽车已经是人们生活的必需品,而且其功能也越来越多。但是,基于环保、绿色等概念的发展下,当前的汽车行业面临着一个巨大的挑战和机会:传统模式下,发展了两个世纪的汽车产业将从燃油方式转变为电能方式。这对于很多汽车生产与制造商来说无疑是一个巨大的难题。如何确保汽车电池的供电充足,如何确保汽车电子的安全性,如何确保汽车电池的充电速度等,均是需要当前快速解决的问题。
1电动汽车电池充电技术充电困难问题
电动汽车的充电方式主要包括电池更换式、无线感应式、有线传导式三种,电池更换式充电不适用于大型电动客车,而且标准化程度不高,操作也较为繁琐;无线感应式充电在电池感应中        损耗较大,长期使用不经济实惠;有线传导式充电是最主要方式,但是比起加油方式,充电时间仍然较长。而太阳能充电板等方式发电效率低,只有22%左右,每天在阳光下暴晒产生的电量只有5公里的续航,而且太阳能续航电池板的块数也会相应的增加成本,还会造成安全隐患,如何对太能源电池板进行技术创新,也是亟待解决问题。
2我国电动汽车充电技术分析
2.1大功率充电技术
电动汽车充电有2种形式:交流充电和直流充电。大功率充电属于较大功率的直流充电,行业对其没有明确规定,属于较宽泛的行业术语,理解为125kW以上的充电功率为大功率。实现大功率充电主要有3种途径:一是电流维持在当前市场通用水平,提升电压;二是电压维持在当前市场主流电压水平,提升电流;三是同时适当地提升电压和电流。在选择大功率充电实现途径时,需综合考虑市场及主机厂资源等因素。
2.2无线充电技术
2.2.1无线充电技术简述
汽车无线充电主要有动态和静态两种方式,在当今静态无线充电技术的不断革新与发展过程中,电动汽车动态无线充电技术也被逐渐提上了日常,且开始对其进行针对性的研究与分析。而        且,基于当今的静态无线充电技术,动态无线充电技术也得到了相应的发展与建设。比如,在一台公交车的车载电池中,其续航能力一般情况下只能维持300公里。但是由于现实情况,如堵车、启停等影响,实际续航能力只有200公里。也正是在这一背景下,电动汽车动态无线充电技术被逐渐地关注了起来,以至于人们开始思考如何实现汽车在运动的过程中自我充电。这样不仅能够有效提高电动汽车的续航能力,还能改变当前汽车对人类的服务方式。
2.2.2无线充电技术在家用电动汽车中的应用
        家用电动汽车对无线充电技术进行应用时,可在车辆的停泊位加装无线充电设施,具体做法是将无线发射线圈和高频变换电源埋设在车辆停泊位的地面以下,并在电动汽车上加装电能接收装置。这种应用方案借助的是电磁共振式无线充电技术,在该方案下,高频变换电源为全封闭状态,无导线外露,电源与线圈间的连线也埋于地下,借助电缆实现电源进线的连接,整个充电过程的控制可在汽车上实现。

该方案最为突出的应用优势在于能够有效节约资源,如电力资源、土地资源等等,由于充电设施分散在车辆的停泊位,所以可为电动汽车充电提供便利条件。
2.3柔性充电技术
在电动汽车柔性充电技术领域中充电桩既是基础也是核心,充电桩不仅仅能够代表电动汽车柔性充电技术的发展情况,同时还可以丰富现有的内容,不断拓展充电技术领域相关因素,促进电动汽车的发展,所以对电动汽车充电桩的现状进行明确十分重要。从现实情况来看,制约电动汽车发展的主要因素就是充电设施存在不配套的情况,虽然充电桩的数量在现实生活中越来越多,但是由于不配套,所以即便有充电桩也无法对其进行适应,从这个角度来看,完善充电基础设施、促进电动充电桩的发展是时代的需求,只有加深对电动汽车充电桩的了解才可以更好的解决问题。
2.4换电技术
换电技术能有效解决充电时间过长的问题。如果想要获得与传统燃油车相近的加油(充电)体         验,充电桩快速充电肯定是难以实现的。而换电模式顾名思义就是替换处于亏电状态的电池,让车辆在短时间内重新“满血复活”,因此无需让用户等待过长的充电时间,在使用体验上可以做到趋近燃油车。特别是对于公共交通、网约车和出租车这种充电频率高的应用场景,换电模式的优势尤为明显。
3电动汽车充电技术发展趋势
3.1充电速度、效率的提升
燃油汽车在加油站加满一箱油通常只需要几分钟,而最快的无线充电技术将缺电的车辆充满电所需的时间都比加油用时高很多,充电时间过长是制约电动车大范围普及的主要因素之一。因此,为进一步扩大无线充电技术在电动车领域中的应用前景,要不断加大快速充电的研究力度。同时,应使车辆充电一次的续航时间有所延长,这样能够显著缩短充电间隔,有助于提高车辆的使用效率。超级电容器是解决该问题的有效途径之一,可在无线充电中对此加以合理利用。
3.2电动汽车电池续航技术创新
为了提升电池的续航能力,不仅要增加电池数量和密度,实现汽车的轻量化设计,升级汽车的驱动系统,完善能量回收装置,将多余的热能和机械能转化为电能,更要加强技术突破。提高太阳能电池的利用率,加大太阳能电池板的安全设计,做好冬季电池的保暖工作,比如加装保温装置,提升电池模块化设计水平,提升电池活性。
3.3对充电设施互联技术进行推动
在电动汽车柔性充电技术领域内,充电设施互联技术是不能不提地,只有对其进行积极的推动,才能够更好的促进技术的不断发展,让电动汽车逐渐的得到普及。想要做到这一点,需要对数据共享机制进行研究,对电动汽车充电管理体制进行完善,整合多重不同的信息技术,如充电行为数据追溯技术、节能减排数据计算技术等,创立相关的平台,保证信息的互通,进而形成完善的信息服务网络
结束语
随着电动汽车行业的不断发展,其数量、规模日益增大,对电动汽车的充电技术的要求也越来越高。电动车无线充电技术最为突出的优点是能够节约时间、降低成本、提高运行效率,相信在不久的将来,无线充电必将成为电动车的主流充电方式。换言之无线充电技术在电动车领域具有良好的应用前景。
参考文献
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