鉅大LARGE | 點擊量：2683次 | 2018年08月05日
影響動力電池充電速度的因素有哪些?
動力電池的充電速度由動力電池本身使用的電極材料、充電樁充電功率、動力電池溫度三點決定。石墨烯電池具備超快速充電的能力，但石墨烯的量產(chǎn)依舊是難題。
電動汽車在國家政策的推動下開始加速發(fā)展，而對于剛剛接觸純電動汽車的消費者而言，最為關心的還是充電時間和續(xù)航里程的問題。但在目前的技術水平下，充電時間與續(xù)航里程往往難以兼得，因此在動力電池的發(fā)展過程中出現(xiàn)了兩種不同的性能取向，一種更加專注于增加增加動力電池的能量密度，從而增加續(xù)航里程;而另一種則更加專注于改善動力電池的充電性能，以縮短電動汽車的充電時間。
對于國內電動汽車的發(fā)展現(xiàn)狀而言，充電樁的布局大多集中在市區(qū)當中，大多數(shù)消費者選擇電動汽車主要也是作為上下班的代步工具，因此可能更多的電動車消費者對于充電速度有著更高的期待，而續(xù)航里程基本能夠滿足使用需求。那么，當下影響動力電池充電速度的因素有哪些?又有沒有哪些黑科技能夠讓動力電池具備極快的充電速度呢?
影響動力電池充電速度的因素有哪些?
1.由動力電池本身使用的電極材料決定：
符合Exic IIB T4 Gc防爆標準
充電溫度：0~45℃
-放電溫度：-40~+55℃
-40℃最大放電倍率：1C
-40℃ 0.5放電容量保持率≥70%
要說影響動力電池充電速度的因素，動力電池本身所使用的材料起到了至關重要的作用。充電時，鋰離子需要加速瞬時嵌入到負極，這對動力電池負極快速接收鋰離子的能力有著很大的挑戰(zhàn)。因此，若要想提高動力電池的充電速度，其電池電極材料的應用成為了關鍵。
動力電池具備更高的充電速率，就意味著電極材質較為活躍，日常使用當中、特別是充電過程當中可能會帶來更多的不穩(wěn)定性以及更大的發(fā)熱量。因此，通過改善電極材質達到提升充電速率的方式，會導致動力電池成本的直線上升。
2.由充電樁充電功率決定：
既然充電是一個充電樁與電動汽車交互的行為，那么充電樁也會影響充電速度的快慢。因不同運營商的充電樁，能夠輸出的充電功率也不同。在動力電池能夠兼容的情況下，更高的充電功率能夠直接影響充電速度。
例如保時捷在近期發(fā)布的800V超快速充電技術，其能夠在20分鐘的充電時間下獲得400公里的續(xù)航里程，而其充電速度快的主要原因，就是在于其采用了相比目前快速充電系統(tǒng)高出一倍的充電功率。但更高功率的充電樁將會在短時間內消耗大量電網(wǎng)資源，大面積的應用也會對電網(wǎng)造成巨大負荷。
3.由動力電池溫度決定：
動力電池的充電、放電，實質上是一種可逆的化學反應，而化學反應在不同的環(huán)境溫度下會呈現(xiàn)出不同的反應速度。動力電池低于理想使用溫度時，低溫會降低電極的活躍性，導致充電速度降低;而高于動力電池使用溫度時，電極會過于活躍產(chǎn)生諸多不穩(wěn)定的因素，存在一定風險。目前，市面上已經(jīng)有一部分電動汽車具備動力電池加熱及制冷系統(tǒng)，能夠在低溫或高溫環(huán)境當中保證穩(wěn)定的充電速度。
想要實現(xiàn)動力電池快速充電有哪些新的方向?
目前提升動力電池充電速度的主要方向依然在使用新型電極材料上，若僅僅提升充電功率而電池無法獲得如此之快的轉化速度，也就將前期發(fā)展電動汽車產(chǎn)業(yè)的寶貴資源，白白浪費在了建設用不了的充電樁當中。那么目前都有哪些新型的電極材料，能夠有效提升動力電池的充電速度呢?
1.鈦鈮氧化物負極材料：
鈦鈮氧化物是基于鈦酸鋰的基礎上研發(fā)而來的，主要優(yōu)勢在于相對于鈦酸鋰理論容量175mAh/g，鈦鈮氧化物的理論容量在280mAh/g左右。
去年10月，東芝宣布成功研發(fā)新一代車用鋰離子電池，有望在2019年商用。該電池正是采用了鈦鈮氧化物材料，相對目前三元、磷酸鐵鋰等技術，其實現(xiàn)了顛覆性進步。新電池具備能量密度高、充電效率快等優(yōu)點，只需充電6分鐘就能達到90%的電量，可行駛320公里。目前鋰電池平均需30分鐘才能充至80%電量。
2.石墨烯負極材料：
石墨烯在鋰電池的應用中，主要做負極活性材料和導電添加劑，可以大幅改善導電情況，降低內阻，提升放電及充電速率，容量更高。近期，三星發(fā)布了一則報告稱，目前已研發(fā)出了基于石墨烯材料的新電池技術，基于石墨烯材質所造的電池將會比目前市面上的普通電池高出45%的容量，能夠在提高容量的同時擁有比標準充電速度快5倍的充電速度。
但目前的科技水平，在石墨烯的提取過程中仍然存在著很多難題，并無法實現(xiàn)量產(chǎn)，提煉的過程當中也可能帶來很大的環(huán)境污染問題。因此，石墨烯動力電池若要實現(xiàn)應用還有很長的路要走。
