【观点】锂电池快充技术还未真正突破-第2页-北极星储能网

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此外，在锂离子电池的使用过程中，其容量的消耗与放电时间并不是线性关系，而是随时间加速下降。比如某款电动汽车满电的行驶里程为200km，那当它正常行驶100km后，动力电池可能还剩下80%的容量，当电池容量剩下50%时，电动汽车也许就只能够行驶50km了。

锂离子电池的这种特性告诉我们，仅仅将动力电池的电量充到一半或者80%，是完全不能够满足电动汽车实际使用需要的。比如Tesla宣传较多的快速充电技术，目前采用超级充电桩充电，20min就可以充进50%电量（可行驶200km）；未来会把充电时间减少到5~10min（续航里程超过400km）。近日，StoreDot以色列公司宣布成功研发出一种汽车超级充电技术，包括电池组和专用充电桩。可在5min内为电动汽车补充能够续航480km的电量，这与传统汽车加满一箱油的时间相差无几。这种快速充电电池内部的电阻非常小，充电过程中产生的热量非常少，其寿命是普通锂电池的3倍左右，造价仅比锂电高出20%~30%。

采用的导电聚合物和金属氧化物做电池材料，这种多功能电极前者允许电池接受快速充电，后者用来把迅速聚合的锂离子慢慢流进电极，一快一慢的过程不仅保证充电的快速性，而且还避免了电极崩溃以及寿命变短。在笔者看来其实也是大过实用的噱头，快充必将严重恶化电池的使用寿命和性能，并且带来安全隐患。同样，锂电自行车用快充方式充电，势必严重影响其电池的寿命与性能。

超快充纯电动公交车采用双电层超级电容作为主要动力，利用地面中间快充电站在30s内完成充电，采用高比功率的快充电池作为车辆的备用电源，利用地面收尾电站在10min内完成充电。

既然锂电本质上就不适合快充，那么理论上而言换电模式可以弥补其快充缺点。换电式纯电动公交车的续行李成一般在100km左右，充电方式主要是依靠地面建立换电站，在站内给备用电池充电，运营过程中车辆驶入换电站实现电池的快速更换。

主要问题是换电站的建设投资成本高，需配置额外的电池模组，车辆对于电池模块安装一致性的要求较高。虽然将动力电池设计成可插拔式会带来整车结构强度问题以及电气绝缘方面的难题，而且还有电池标准和借口的超级难题，但笔者个人认为，这个模式不失为解决锂电快充难题的一个技术上(仅仅是在技术层面上而言)比较可行的办法。

在笔者看来，电动汽车“电池租赁+换电模式”之所以在全球范围内都还未有成功的先例，除了消费习惯的问题(车主认为电池跟车一样都是其私有财产),主要障碍在于隐藏于技术标准背后的巨大利益分配问题。在高度市场化的西方国家，解决这个问题的难度要比在中国大得多。笔者个人认为，电动汽车的换电模式未来在我国公交汽车和出租车这两个纯电动汽车集中使用的领域，有可能会有较大的发展空间。同样，电动自行车的换电模式也可以大面积推广。

目前快充锂离子动力电池的应用主要集中在电动高能公交车领域。以CATL、微宏公司、珠海银隆和盟固利为首，成为快充电池领域的佼佼者。通过对小营快充电池（采用盟固利快充动力电池）进行返厂检测，从容量衰减上来看，小营快充电池在运行14个月的时间里容量衰减率为5.2%（详情见表1），相当于第1年运行的衰减率在4.5%左右。

表1 北京小营快充纯电动项目充电时长统计

理论上讲电池的容量衰减在最初的阶段幅度最大，后期逐步平缓，因此基本可以判断，小营快充项目的电池可以保证5年容量保持率在80%以上

个人认为，采用超级电容为主动力、快充锂电池为辅助电池的技术路线，避免了快充锂电池的峰值充放电，改善电池使用工况，相比单纯使用快充锂电池作为动力，其使用大大延长。

尽管目前快充锂离子动力电池的应用还处于小范围使用阶段，快充模式为纯电动公交车运行带来了极大的便利，首先电池组配置容量减少，降低了成本；其次，随着搭载电池的体积和重量的减少，提高了车辆的空间使用率和安全性，快充也大大缩短了充电时间，增加了运营收益。

但快充技术的全面推广和应用还面临着种种问题，比如大电流充电对局部电网要求较高，快充电池续航里程少、国家补贴幅度小、无法达到免购置税条件增加了购车成本，快充用大功率充电桩技术标准尚未统一、兼容性政策尚未出台。这些都限制了快充动力电池的应用。

有不足之处希望朋友们指正。

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