高出力DC充電パイルが登場

工業情報化部は、電気自動車の充電技術の発展と急速充電の需要に応じて、国家自動車標準化技術委員会を組織し、2つの推奨国家標準の改訂を完了し、2015年版の国家標準計画（一般に「2015+」標準と呼ばれる）の新たなアップグレードを実現しました。これにより、導電性充電接続デバイスの環境適応性、安全性、信頼性がさらに向上し、同時にDC低電力および高電力充電の実際のニーズを満たすことができます。

工業情報化部は今後、関係部署を組織し、2つの国家標準の徹底的な広報、推進、実施を行い、高出力直流充電などの技術の普及と応用を促進し、新エネルギー自動車産業と充電設備産業のための高品質な発展環境を整備します。良好な環境。充電速度の遅さは、電気自動車業界にとって常に大きな課題となっています。

蘇州証券の報道によると、2021年に急速充電に対応した売れ筋モデルの平均理論充電率は約1C（Cはバッテリーシステムの充電率を表す。簡単に言えば、1C充電で60分でバッテリーシステムを完全に充電できる）、つまりSOC30%～80%に達するまでの充電には約30分かかり、バッテリー寿命は約219km（NEDC基準）となる。

実際には、ほとんどの純電気自動車は、SOC 30%～80%に達するまでに40～50分の充電が必要で、約150～200km走行できます。充電ステーションへの入退出時間（約10分）を含めると、約1時間の充電時間を要する純電気自動車は、高速道路を約1時間強しか走行できません。

高出力DC充電などの技術の普及と応用には、今後、充電ネットワークのさらなる高度化が求められます。科学技術部は以前、我が国が世界最大の充電設備数と最大のカバーエリアを誇る充電施設ネットワークを構築したと発表しました。新たに建設された公共充電施設の多くは、120kW以上のDC急速充電設備が中心です。7kW AC低速充電パイル民間部門では標準となり、DC急速充電の応用は特殊車両分野でほぼ普及しています。公共充電施設にはクラウドプラットフォームネットワークが整備され、リアルタイム監視機能、APPによる車両検索、オンライン決済などが広く利用されています。また、高出力充電、低出力DC充電、自動充電接続、整列充電といった新技術も徐々に産業化されています。

今後、科学技術部は、車両群クラウド相互接続のキー技術、充電施設の計画方法と秩序ある充電管理技術、大出力ワイヤレス充電のキー技術、動力電池の迅速な交換のキー技術など、効率的な協調充電・交換のためのキー技術と設備に焦点を当て、科学技術研究を強化します。

一方で、高出力DC充電電気自動車の主要部品である動力バッテリーの性能に対して、より高い要件が課せられます。

蘇州証券の分析によると、まず、バッテリーの充電率を高めることは、エネルギー密度を高めるという原則に反する。充電率を高めるには、バッテリーの正極材料と負極材料の粒子を小さくする必要があり、エネルギー密度を高めるには、正極材料と負極材料の粒子を大きくする必要があるからだ。

第二に、高出力状態での高率充電は、より深刻なリチウム析出副反応と発熱効果をバッテリーにもたらし、バッテリーの安全性を低下させます。

その中で、バッテリーの負極材料は急速充電の主な制限要因です。これは、負極のグラファイトがグラフェンシートでできており、リチウムイオンがシートの端から入り込むためです。そのため、急速充電プロセス中に、負極はすぐにイオンを吸収する能力の限界に達し、リチウムイオンがグラファイト粒子の表面に固体金属リチウムを形成し始めます。つまり、リチウム析出の副反応が発生します。リチウム析出は、リチウムイオンが埋め込まれる負極の有効面積を減少させます。一方で、バッテリー容量が低下し、内部抵抗が増加し、寿命が短くなります。他方、界面結晶が成長してセパレーターを貫通し、安全性に影響を与えます。

上海ハンドウェイ工業有限公司の呉寧寧教授らも以前、動力電池の急速充電能力を向上させるには、電池正極材料中のリチウムイオンの移動速度を高め、負極材料へのリチウムイオンの埋め込みを加速させる必要があると述べている。電解質のイオン伝導性を向上させ、急速充電用セパレータを選択し、電極のイオン伝導性と電子伝導性を向上させ、適切な充電戦略を選択する必要がある。

しかし、消費者が期待できるのは、昨年から国内のバッテリーメーカーが急速充電バッテリーの開発と導入を開始していることです。今年8月、大手CATLは正極リン酸鉄リチウムシステムをベースにした4C神星超充電バッテリー（4Cとは15分でフル充電できるという意味）を発売しました。このバッテリーは「10分充電で400kWの航続距離」という超急速充電速度を実現しています。常温下では、10分でSOCの80%まで充電できます。同時に、CATLはシステムプラットフォームにセル温度制御技術を採用し、低温環境下でも最適な動作温度域まで素早く加熱することができます。-10℃の低温環境下でも30分で80%まで充電でき、低温不足のゼロ加速でも電気状態が劣化しません。

CATLによると、神星スーパーチャージバッテリーは今年中に量産され、アビタモデルに初めて搭載される予定だ。

 

CATLの三元リチウム正極材料をベースにした4C Kirin急速充電バッテリーも、今年理想的な純電気モデルを発売し、最近では極限のクリプトン高級狩猟スーパーカー001FRを発売しました。

寧徳時代社をはじめとする国内バッテリーメーカーに加え、中国新航空は800V高電圧急速充電分野において、角型と大型円筒型の2つのルートを展開しています。角型バッテリーは4C急速充電に対応し、大型円筒型バッテリーは6C急速充電に対応しています。角型バッテリーソリューションに関しては、中国創新航空は小鵬G9に、800V高電圧プラットフォームをベースに開発された新世代の急速充電対応リチウム鉄バッテリーと中ニッケル高電圧三元系バッテリーを提供し、20分でSOCを10%から80%まで充電可能です。

ハニカムエナジーは2022年にドラゴンスケールバッテリーを発売しました。このバッテリーは、鉄リチウム、三元系、コバルトフリーなどの全化学システムソリューションに対応しており、1.6C～6Cの急速充電システムに対応し、A00-Dクラスのシリーズモデルに搭載可能です。このモデルは2023年第4四半期に量産開始される予定です。

易維リチウムエナジーは2023年に大型円筒形電池πシステムを発売する予定です。この電池の「π」冷却技術は、急速充電と電池の発熱の問題を解決します。同社の46シリーズ大型円筒形電池は、2023年第3四半期に量産・納入される予定です。

今年8月、Sunwanda社は投資家に対し、同社が現在BEV市場向けに発売している「急速充電」バッテリーは、800V高電圧システムと400V通常電圧システムの両方に適応可能であると発表しました。超急速充電4Cバッテリー製品は、第1四半期に量産体制を整えました。4C-6C「急速充電」バッテリーの開発は順調に進んでおり、シナリオ全体では10分で400kWのバッテリー駆動時間を実現できます。