亿纬锂能刘金成:超级快充技术应该采取直流方式来完成
“目前我们已经在广东、湖北试验,效果非常好,充10分钟8分钟就可以走,充电的集装箱还可以继续做储电。”3月31日-4月2日,中国电动汽车百人会论坛(2023)在京召开,惠州亿纬锂能股份有限公司董事长刘金成作“亿纬锂能动力电池发展新阶段”主题演讲。
“那时候做电池很艰难,在武汉大学,我们打了六个字‘锂电池我爱你’写在墙上。”刘金成首先回顾了自身做电池的经历,当时搞科研的手段就是一个剪刀和一个兼容池,最多的时候还可以用上万用表,锂电池就是这么发展起来的,此后又参与研发了二氧化硫电池、二氧化锰电池、亚硫酰氯电池等等。
他说,到现在,亿纬锂能生产的亚硫酰氯电池、镍钴电池到了全球最高水平,和日本的同行处于同一水平线上。
亿纬锂能做了两项重大的基础项目,一个是智能电表的建设,全国5亿多个电表有4亿多用的是亿纬锂能电池,另一个是高速公路停车系统中的电子标签,90%用到亿纬锂能做的亚硫酰氯电池和电池电容器,大大提高了ETC通行效率。“和做动力电池的同行相比较,我们就要幸福一点,要做这么多的事情”。
他总结,亿纬锂能一路走来都是“喜新不厌旧”,过去做的东西一直在做,做动力电池从来不是“不成功便成仁”的心态。“但是,做锂电池必须要坚持,因为周期很长,我们光做37度的恒温试验就要36个月以上。”
刘金成说,亿纬锂能三足鼎立的业务结构让公司能够更稳健运行,即便市场有一些波动,锂电池的人心里也要安静、要有长期打算,因为这个行业规模巨大。
话说回来,刘金成认为,市场的波动,特别是供应链的准备不足,可能造成一段时间内交付困难,为此在2018年、2019年,亿纬锂能围绕供应链进行了比较大规模的投资,与行业里面的头部企业成立了22家合资公司,主要是为了供应链保障,应对交付和控制成本。
他说,通过多年努力,中国动力电池安全性得到了根本性改变,而亿纬锂能交付了差不多有十几万台车的电池,以此为基础,接下来考虑的是成本和设计。围绕动力电池系统,亿纬锂能在结构设计、热管理设计方面优化空间、优化结构,以来提高电池的装载量、提高空间利用率,把续航里程提高。
他指出,大圆柱、大铁锂正是通过一个新的结构特征来改善空间利用率,或者是,减少结构方式来降低成本。“我们惊讶地发现,一些中高端品牌车企,也非常在意成本,即便是卖几百万元的车,电池的价钱也是要和你谈一下的,虽然降价空间相对车价微不足道,但是用商业思维来看,它一定是有成本的。我们不仅要把性能做得越来越好,也要在性能和成本之间找到结合点。”
展望2023年,刘金成说,行业将在电池的结构优化和成本选择方面做出选择,并与电池的快充能力和快充网络的建设紧密联系起来,后者的建设是解决电动车发展的最后一个瓶颈问题。
“我们如果把电池的快充提高到10分钟,就可以让所有的用户非常方便地体验,车载电池量也会下降,同时推动对锂钴镍材料需求下降。”刘金成认为,超级快充技术应该采取直流方式来完成,而不需要大规模的、超大功率的充电桩来实现,因为这对电网的冲击比较大,而用一个大电池来给电池充电则很容易。
【记者】郜小平
【作者】 郜小平
【来源】 南方报业传媒集团南方+客户端
锂电池交流(Ac)阻抗与直流(DC)内阻的区别
在锂电池的研究和应用中,内阻是一个重要的参数,它反映了电池内部的能量损耗和电化学反应的状态。内阻主要分为直流内阻(DC Resistance)和交流阻抗(AC Impedance)。本文将详细介绍锂电池交流阻抗与直流内阻的区别。
一、定义和测量方法
1. 直流内阻(DCR):直流内阻是指在工作条件下,电池的电压变化与相应的放电电流变化之比。它通常用欧姆(Ω)来表示,可以通过专用的电池内阻测试仪或万用表的电流档配合电压档进行测量。
2. 交流阻抗(AC Impedance):交流阻抗是通过在电池正负极注入正弦波电流信号,同时在另外两端检测得到正弦波电压信号,进而推导出电池的交流阻抗。
二、特点
1. 直流内阻测量的特点:适用于大容量电池:此方法需要施加较大的测试电流(40-80A,2-3 秒),小容量电池可能无法承受。 测试时间短:大电流会导致极化内阻,因此测试时间必须短,以避免对电池造成过大的影响。 存在损耗:大电流测试可能会对电池造成一定的损耗。
2. 交流内阻测量的特点:测试时间短:交流内阻测量只需施加固定频率和电流(目前为 1KHz,50mA),采样电压,经过整流、滤波处理,通过运算电路计算出阻值,整个过程只需 0.1 秒。 适用于各种电池类型:由于测试电流较小,几乎不会对电池造成损耗,因此适用于几乎所有电池类型。 精度相对较低:交流内阻测试方法的精度为 1%-2%,不如直流内阻测试方法准确。
三、反映的信息
1. 直流内阻:直流内阻更直接地反映了电池内部的欧姆阻抗,包括电极材料、电解液、隔膜等部分的电阻。它可以提供关于电池内部导电性能的信息。
2. 交流阻抗:交流阻抗除了包含欧姆阻抗外,还能反映电池内部的电化学反应阻抗。半圆部分与电解质与电极材料界面上的电荷转移有关,而低频部分则与锂离子在电解质和正负极材料中的扩散有关。交流阻抗可以提供更全面的电池电化学反应信息。
四、应用场景
1. 直流内阻:直流内阻常用于评估电池的功率性能和在实际使用中的性能表现。它对于电池的放电能力、充电效率等方面具有重要意义。
2. 交流阻抗:交流阻抗在电池的研发、质量控制和电化学分析中有广泛应用。它可以帮助研究电池的电化学反应机制、界面性能以及老化过程。
五、温度、荷电状态和充放电状态的影响
1. 温度:温度对锂电池的内阻有显著影响。一般来说,随着温度的降低,电池的内阻会增大。这是因为低温下离子传输和电化学反应速率变慢。
2. 荷电状态(SOC):电池的荷电状态也会影响内阻。在放电过程中,随着放电深度的增加,内阻通常会增大。这是由于电池内部电化学反应的变化和电极结构的变化导致的。
3. 充放电状态:充放电状态也会对内阻产生影响。例如,在充电过程中,电池内阻可能会有所增加,而在放电过程中,内阻可能会减小。
六、综合考虑
在实际应用中,通常会综合考虑直流内阻和交流阻抗的测量结果,以更全面地了解电池的性能。直流内阻能更真实地反映电池内各种电阻和电容的叠加值,而交流阻抗则提供了关于电化学反应的更多信息。同时,结合温度、荷电状态等因素的分析,可以更准确地评估电池的健康状况和性能。
七、总结
锂电池的交流阻抗和直流内阻在定义、测量方法、特点和反映的信息等方面存在明显区别。了解这些区别有助于我们选择合适的测试方法,并正确解读测试结果,从而更好地评估锂电池的性能和状态。在实际应用中,根据具体需求和条件,可以选择使用直流内阻测试或交流阻抗测试,或者结合两者进行更全面的分析。
文章来源:锂电池技术知识平台
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