Il 13 settembre, il Ministero dell'Industria e dell'Informatica ha annunciato che le due norme nazionali raccomandate, GB/T 20234.1-2023 "Dispositivi di connessione per la ricarica conduttiva di veicoli elettrici Parte 1: Scopo generale", recentemente proposte dal Ministero dell'Industria e dell'Informatica e sotto la giurisdizione del Comitato Tecnico Nazionale per la Standardizzazione Automobilistica, e GB/T 20234.3-2023 "Dispositivi di connessione per la ricarica conduttiva di veicoli elettrici Parte 3: Interfaccia di ricarica CC", sono state ufficialmente pubblicate.
Seguendo le attuali soluzioni tecniche dell'interfaccia di ricarica CC del mio paese e garantendo la compatibilità universale delle interfacce di ricarica nuove e vecchie, il nuovo standard aumenta la corrente di ricarica massima da 250 ampere a 800 ampere e la potenza di ricarica a800 kWe aggiunge raffreddamento attivo, monitoraggio della temperatura e altre funzionalità correlate. Requisiti tecnici, ottimizzazione e miglioramento dei metodi di prova per le proprietà meccaniche, dispositivi di bloccaggio, durata utile, ecc.
Il Ministero dell'Industria e dell'Informatica ha sottolineato che gli standard di ricarica sono fondamentali per garantire l'interconnessione tra veicoli elettrici e infrastrutture di ricarica, nonché una ricarica sicura e affidabile. Negli ultimi anni, con l'aumento dell'autonomia dei veicoli elettrici e della velocità di ricarica delle batterie, i consumatori hanno manifestato una crescente esigenza di veicoli in grado di ricaricare rapidamente l'energia elettrica. Con l'emergere di nuove tecnologie, nuovi modelli di business e nuove esigenze, come la "ricarica CC ad alta potenza", si è diffusa nel settore la convinzione di dover accelerare la revisione e il miglioramento degli standard esistenti relativi alle interfacce di ricarica.
In seguito allo sviluppo della tecnologia di ricarica dei veicoli elettrici e alla crescente domanda di ricarica rapida, il Ministero dell'Industria e dell'Informatica ha incaricato il Comitato Tecnico Nazionale per la Standardizzazione Automobilistica di completare la revisione di due norme nazionali raccomandate, ottenendo un aggiornamento della versione originale del 2015 dello schema normativo nazionale (comunemente noto come norma "2015+"), che contribuisce a migliorare ulteriormente l'adattabilità ambientale, la sicurezza e l'affidabilità dei dispositivi di connessione per la ricarica conduttiva, soddisfacendo al contempo le esigenze concrete di ricarica in corrente continua a bassa e alta potenza.
Nella fase successiva, il Ministero dell'Industria e dell'Informatica organizzerà le unità competenti per svolgere un'approfondita attività di divulgazione, promozione e implementazione dei due standard nazionali, promuovere la diffusione e l'applicazione della ricarica CC ad alta potenza e di altre tecnologie, e creare un ambiente di sviluppo di alta qualità per l'industria dei veicoli a nuova energia e delle infrastrutture di ricarica. Un ambiente favorevole. La ricarica lenta è sempre stata un punto critico per l'industria dei veicoli elettrici.
Secondo un rapporto di Soochow Securities, la velocità di ricarica teorica media dei modelli più venduti che supportano la ricarica rapida nel 2021 è di circa 1C (C rappresenta la velocità di ricarica del sistema di batterie. In termini semplici, una ricarica a 1C può caricare completamente il sistema di batterie in 60 minuti), ovvero occorrono circa 30 minuti per raggiungere uno stato di carica (SOC) del 30%-80%, e l'autonomia della batteria è di circa 219 km (standard NEDC).
In pratica, la maggior parte dei veicoli elettrici puri richiede 40-50 minuti di ricarica per raggiungere uno stato di carica (SOC) del 30%-80% e può percorrere circa 150-200 km. Se si considera anche il tempo necessario per entrare e uscire dalla stazione di ricarica (circa 10 minuti), un veicolo elettrico puro che impiega circa 1 ora per ricaricarsi può circolare in autostrada per poco più di 1 ora.
La promozione e l'applicazione di tecnologie come la ricarica rapida in corrente continua ad alta potenza richiederanno in futuro un ulteriore potenziamento della rete di ricarica. Il Ministero della Scienza e della Tecnologia ha precedentemente annunciato che il mio Paese ha ora realizzato una rete di infrastrutture di ricarica con il maggior numero di punti di ricarica e la più ampia area di copertura. La maggior parte delle nuove infrastrutture di ricarica pubbliche sono costituite principalmente da punti di ricarica rapida in corrente continua con una potenza pari o superiore a 120 kW.Pali di ricarica lenta CA da 7 kWsono diventati standard nel settore privato. L'applicazione della ricarica rapida in corrente continua si è diffusa principalmente nel settore dei veicoli speciali. Le infrastrutture di ricarica pubbliche dispongono di una rete di piattaforme cloud per il monitoraggio in tempo reale. Le funzionalità, la ricerca delle colonnine tramite app e il pagamento online sono ampiamente utilizzati e nuove tecnologie come la ricarica ad alta potenza, la ricarica in corrente continua a bassa potenza, la connessione automatica alla stazione di ricarica e la ricarica ordinata vengono gradualmente industrializzate.
In futuro, il Ministero della Scienza e della Tecnologia si concentrerà su tecnologie e apparecchiature chiave per una ricarica e uno scambio collaborativi efficienti, come le tecnologie chiave per l'interconnessione delle reti di ricarica dei veicoli, i metodi di pianificazione delle infrastrutture di ricarica e le tecnologie per una gestione ordinata della ricarica, le tecnologie chiave per la ricarica wireless ad alta potenza e le tecnologie chiave per la sostituzione rapida delle batterie. Rafforzerà la ricerca scientifica e tecnologica.
D'altra parte,ricarica CC ad alta potenzaimpone requisiti più elevati in termini di prestazioni delle batterie di alimentazione, componenti chiave dei veicoli elettrici.
Secondo l'analisi di Soochow Securities, innanzitutto, aumentare la velocità di carica della batteria è contrario al principio di aumento della densità energetica, perché un'elevata velocità richiede particelle più piccole dei materiali degli elettrodi positivo e negativo della batteria, mentre un'elevata densità energetica richiede particelle più grandi dei materiali degli elettrodi positivo e negativo.
In secondo luogo, la ricarica ad alta velocità in uno stato di elevata potenza comporterà reazioni collaterali di deposizione di litio e generazione di calore più gravi nella batteria, con conseguente riduzione della sicurezza della stessa.
Tra i vari fattori, il materiale dell'elettrodo negativo della batteria rappresenta il principale elemento limitante per la ricarica rapida. Questo perché la grafite dell'elettrodo negativo è costituita da fogli di grafene, e gli ioni di litio penetrano nei fogli attraverso i bordi. Pertanto, durante il processo di ricarica rapida, l'elettrodo negativo raggiunge rapidamente il limite della sua capacità di assorbire ioni, e gli ioni di litio iniziano a formare litio metallico solido sulla superficie delle particelle di grafite, innescando una reazione secondaria di precipitazione del litio. La precipitazione del litio riduce l'area effettiva dell'elettrodo negativo disponibile per l'assorbimento degli ioni di litio. Da un lato, ciò riduce la capacità della batteria, aumenta la resistenza interna e ne accorcia la durata. Dall'altro, i cristalli all'interfaccia crescono e perforano il separatore, compromettendone la sicurezza.
Il professor Wu Ningning e altri della Shanghai Handwe Industry Co., Ltd. hanno precedentemente scritto che, per migliorare la capacità di ricarica rapida delle batterie, è necessario aumentare la velocità di migrazione degli ioni di litio nel materiale catodico della batteria e accelerare l'incorporazione degli ioni di litio nel materiale anodico. È inoltre necessario migliorare la conduttività ionica dell'elettrolita, scegliere un separatore a ricarica rapida, migliorare la conduttività ionica ed elettronica dell'elettrodo e scegliere una strategia di ricarica appropriata.
Tuttavia, i consumatori possono guardare al futuro con ottimismo, poiché dallo scorso anno le aziende produttrici di batterie nazionali hanno iniziato a sviluppare e commercializzare batterie a ricarica rapida. Ad agosto di quest'anno, CATL, azienda leader del settore, ha lanciato la batteria supercaricabile 4C Shenxing, basata sul sistema positivo al litio ferro fosfato (4C significa che la batteria può essere completamente caricata in un quarto d'ora), in grado di raggiungere una velocità di ricarica super rapida di "10 minuti di ricarica e un'autonomia di 400 kW". A temperatura ambiente, la batteria può essere caricata all'80% in 10 minuti. Allo stesso tempo, CATL utilizza una tecnologia di controllo della temperatura delle celle sulla piattaforma di sistema, che consente di riscaldare rapidamente la batteria fino all'intervallo di temperatura operativa ottimale in ambienti a bassa temperatura. Persino a una temperatura di -10°C, la batteria può essere caricata all'80% in 30 minuti e, anche a basse temperature, l'accelerazione non subisce cali di prestazioni.
Secondo CATL, le batterie supercaricate Shenxing saranno prodotte in serie entro quest'anno e saranno le prime ad essere utilizzate nei modelli Avita.
La batteria a ricarica rapida 4C Kirin di CATL, basata su un materiale catodico al litio ternario, ha anche lanciato quest'anno il modello elettrico ideale e recentemente ha lanciato la supercar da caccia di lusso 001FR.
Oltre a Ningde Times, tra le altre aziende nazionali produttrici di batterie, China New Aviation ha delineato due percorsi, uno quadrato e uno cilindrico di grandi dimensioni, nel campo della ricarica rapida ad alta tensione da 800 V. Le batterie quadrate supportano la ricarica rapida a 4C, mentre le batterie cilindriche di grandi dimensioni supportano la ricarica rapida a 6C. Per quanto riguarda la soluzione di batterie prismatiche, China Innovation Aviation fornisce all'Xpeng G9 una nuova generazione di batterie al litio ferro fosfato a ricarica rapida e batterie ternarie al nichel medio ad alta tensione sviluppate sulla base di una piattaforma ad alta tensione da 800 V, in grado di raggiungere lo stato di carica (SOC) dal 10% all'80% in 20 minuti.
Honeycomb Energy ha lanciato la batteria Dragon Scale nel 2022. La batteria è compatibile con tutte le soluzioni chimiche del sistema, come quelle al litio-ferro, ternarie e senza cobalto. Supporta sistemi di ricarica rapida da 1,6C a 6C e può essere installata sui modelli della serie A00-D. L'avvio della produzione di massa è previsto per il quarto trimestre del 2023.
Nel 2023 Yiwei Lithium Energy lancerà sul mercato un sistema di batterie cilindriche di grandi dimensioni con tecnologia di raffreddamento "π". Questa tecnologia risolve i problemi di ricarica rapida e surriscaldamento delle batterie. La produzione in serie e la consegna delle batterie cilindriche di grandi dimensioni della serie 46 sono previste per il terzo trimestre del 2023.
Ad agosto di quest'anno, Sunwanda Company ha anche comunicato agli investitori che la batteria "flash charge" attualmente lanciata dall'azienda per il mercato dei veicoli elettrici a batteria (BEV) può essere adattata a sistemi ad alta tensione da 800 V e a tensione normale da 400 V. I prodotti con batteria a ricarica super rapida 4C hanno raggiunto la produzione di massa nel primo trimestre. Lo sviluppo delle batterie "flash charge" da 4C a 6C sta procedendo senza intoppi e l'intero scenario può raggiungere una durata della batteria di 400 kW in 10 minuti.
Data di pubblicazione: 17 ottobre 2023