ຄວາມປອດໄພຂອງຫມໍ້ໄຟລົດໄຟຟ້າ: ການແລກປ່ຽນລະຫວ່າງຄວາມຫນາແຫນ້ນແລະການສາກໄຟໄວ

ການເກີດໄຟໄໝ້ລົດໄຟຟ້າໃນເດືອນຕຸລາ, ລວມທັງລຸ້ນສູງເຊັ່ນ Xiaomi SU7 Ultra, NIO ET7, Li Auto MEGA, Mercedes-Benz EQE, ແລະ Porsche Taycan, ໄດ້ນໍາເອົາຄວາມປອດໄພຂອງແບດເຕີຣີມາສູ່ແຖວໜ້າອີກຄັ້ງ. ຂໍ້ມູນແລະຫຼັກຖານສະແດງໃຫ້ເຫັນວ່າການແຂ່ງຂັນສໍາລັບການປະຕິບັດ - ຈາກຄວາມຫນາແຫນ້ນຂອງພະລັງງານສູງໄປສູ່ການສາກໄຟໄວທີ່ສຸດ - ແມ່ນມາຈາກຄ່າໃຊ້ຈ່າຍຂອງຄວາມຫມັ້ນຄົງຂອງຄວາມຮ້ອນແລະຮຽກຮ້ອງໃຫ້ມີການຄຸ້ມຄອງຄວາມສ່ຽງທີ່ເຂັ້ມງວດກວ່າ (ຜ່ານ 36kr.com).

ຄວາມຫນາແຫນ້ນຂອງພະລັງງານສູງ: ຂອບເຂດປະໂຫຍດ, ຄວາມຫມັ້ນຄົງຂອງຄວາມຮ້ອນຄວາມກົດດັນ

ການຫັນປ່ຽນຈາກ lithium iron phosphate (LFP) ໄປເປັນວັດສະດຸບວກ lithium ternary (NCM/NCA) ໄດ້ເພີ່ມຄວາມໜາແໜ້ນຂອງພະລັງງານ ແລະ ຂະຫຍາຍໄລຍະການໃຊ້ງານ. ຢ່າງໃດກໍ່ຕາມ, ເມື່ອປຽບທຽບກັບ LFP, ທີ່ມີໂຄງສ້າງຜລຶກທີ່ຫມັ້ນຄົງແລະຍາກທີ່ຈະປ່ອຍອົກຊີ, ວັດສະດຸ nickel ສູງຫຼຸດຜ່ອນຄວາມຫມັ້ນຄົງຂອງຄວາມຮ້ອນ.

ປະສົບການຕະຫຼາດໄດ້ບັງຄັບໃຫ້ອຸດສາຫະກໍາປັບຕົວ: ຫຼັງຈາກເຫດການທີ່ກ່ຽວຂ້ອງກັບ NCM 811 (GAC Aion S ໃນປີ 2020; General Motors ໄດ້ເອີ້ນຄືນລົດເກືອບ 70,000 ໃນປີ 2021 ເນື່ອງຈາກຄວາມສ່ຽງຕໍ່ຫມໍ້ໄຟ nickel ສູງ, LG Chem ໄດ້ຈ່າຍ 1 ຕື້ໂດລາໃນຄ່າຊົດເຊີຍ), ອັດຕາສ່ວນ NCM ທີ່ນິຍົມໄດ້ປ່ຽນເປັນ 5-2-3/6-2-2 ເພື່ອຄວາມສົມດຸນຂອງການປະຕິບັດແລະຄວາມປອດໄພ. LFP ຍັງມີຢູ່ຢ່າງກວ້າງຂວາງໃນສ່ວນຍ່ອຍ 200,000 ຢວນເນື່ອງຈາກຄ່າໃຊ້ຈ່າຍ, ໃນຂະນະທີ່ແບດເຕີຣີ້ສາມອົງປະກອບແມ່ນໃຊ້ສໍາລັບລົດລະດັບກາງແລະລະດັບສູງ (ຕົວຢ່າງເຊັ່ນ Tesla ໃຊ້ແບດເຕີຣີ້ສາມອົງປະກອບສໍາລັບຮຸ່ນໄລຍະຍາວ, LFP ສໍາລັບຮຸ່ນມາດຕະຖານ).

ຈາກ 18650 ຫາ 4680, ຫຼັງຈາກນັ້ນ CTP/CTC: ປະສິດທິພາບປະລິມານແລະຄວາມສ່ຽງຂອງເຊນຂະຫນາດໃຫຍ່

ຄຽງຄູ່ກັບວັດສະດຸ, ການປັບປຸງສະຖາປັດຕະຍະກໍາໄດ້ຊ່ວຍ "ບີບອັດ" ພະລັງງານຫຼາຍເຂົ້າໃນປະລິມານດຽວກັນ. Tesla Model S ທໍາອິດໃຊ້ໂຄງສ້າງ cell-module-pack: ແຕ່ລະໂມດູນມີປະມານ 444 18650 ຈຸລັງ, ອຸປະກອນທີ່ມີ BMS ແລະທໍ່ລະບາຍຄວາມຮ້ອນຂອງຕົນເອງ; ຊອງຫນຶ່ງສາມາດມີ 16 ໂມດູນ, ມີວັດສະດຸທົນທານຕໍ່ໄຟ. ແນວໂນ້ມຕັ້ງແຕ່ນັ້ນມາແມ່ນການຫຼຸດຜ່ອນແລະລົບລ້າງໂມດູນ (CTP – Cell to Pack) ແລະການເຊື່ອມໂຍງຢ່າງເລິກເຊິ່ງ (CTC – Cell to Chassis).

ຂະຫນາດຂອງເຊນກະບອກໄດ້ເພີ່ມຂຶ້ນຈາກ 18650 ເປັນ 21700 ແລະ 4680; ໃນດ້ານກ້ອນ, BYD ໄດ້ເພີ່ມປະສິດທິພາບ Blade ເພື່ອເພີ່ມອັດຕາສ່ວນການນໍາໃຊ້ປະລິມານປະມານ 50%, ດຶງຄວາມອາດສາມາດຂອງເຊນຈາກ 135 Ah ໄປຫາຫຼາຍກວ່າ 200 Ah. CATL ກັບ Qilin ຊຸກຍູ້ອັດຕາສ່ວນການນໍາໃຊ້ປະລິມານເປັນ 72%, ລື່ນກາຍຈຸດສໍາຄັນ 63% ຂອງ 4680; ການແກ້ໄຂ CTC ແມ່ນຖືກຈັດໃສ່ເຂົ້າໃນການຜະລິດຂະຫນາດໃຫຍ່ຈາກ 2022-2023 ຕາມລໍາດັບ.

ຂໍ້ເສຍ: ຈຸລັງຄວາມອາດສາມາດຂະຫນາດໃຫຍ່, ເມື່ອປະສົບກັບວົງຈອນສັ້ນພາຍໃນ, ສາມາດກະຈາຍຄວາມຮ້ອນໄດ້ໄວ, ປະກອບເປັນຈຸດຮ້ອນແລະປະຕິກິລິຍາລະບົບຕ່ອງໂສ້ຄວາມຮ້ອນທີ່ເຂັ້ມຂົ້ນກວ່າ. ສະນັ້ນເວລາຈາກການສູບຢາເຖິງການຕິດໄຟແມ່ນສັ້ນຫຼາຍ ແລະຍາກທີ່ຈະຄວບຄຸມໄດ້. ນອກເຫນືອຈາກຫ້ອງ, ຂະບວນການຫຸ້ມຫໍ່ຫຸ້ມຫໍ່ຍັງເປັນຈຸດສ່ຽງ: NIO ໄດ້ເອີ້ນຄືນລົດ ES8 4,803 ໃນປີ 2019 ເນື່ອງຈາກສາຍໄຟແຮງດັນສູງທີ່ບໍ່ຖືກຕ້ອງຢູ່ໃນຊອງ.

ການແຂ່ງຂັນສາກໄວ 800V–10C: ປະສົບການທີ່ດີກວ່າ, ຂອບຄວາມປອດໄພແຄບກວ່າ

ການສາກໄຟ = ແຮງດັນ × ປັດຈຸບັນ. ລຸ້ນທຳອິດຂອງລົດ 400V ມີອັດຕາການສາກໄຟຕໍ່າກວ່າ 1C. Tesla ຄ່ອຍໆເພີ່ມພະລັງງານ supercharger ຈາກ 90 kW (V1) ເປັນ 250 kW (V3), ເພີ່ມປະມານ 250 ກິໂລແມັດຫຼັງຈາກສາກໄຟ 15 ນາທີແລະໃນອັດຕາ 2-2.5C.

Porsche Taycan ເປັນຜູ້ບຸກເບີກເວທີ 800V ທີ່ມີຄວາມສາມາດໃນການຊາດໄວ 270kW: ການເພີ່ມແຮງດັນໄຟຟ້າຫຼຸດຜ່ອນການສູນເສຍກະແສໄຟຟ້າແລະຄວາມຮ້ອນ, ປັບປຸງຄວາມປອດໄພໃນລະຫວ່າງການສາກໄຟສູງ. ຜູ້ຜະລິດຈີນຈັບໄດ້ໄວກັບ 800V, ຍົກຫມໍ້ໄຟເຖິງ 4C ຫຼືຫຼາຍກວ່ານັ້ນ; ຄວາມອາດສາມາດສາກໄຟເກີນ 400kW ປາກົດຢູ່ໃນຕະຫຼາດ. ໃນປີ 2023, Li Auto MEGA ໄດ້ປະກາດໃຊ້ CATL Qilin 5C, ມີຄວາມຈຸສູງສຸດ 500kW. BYD ລະບຸຄວາມສາມາດໃນການຊາດ 10C, "10 ນາທີພຽງພໍສໍາລັບ 600 ກິໂລແມັດ"; ອີງຕາມການທົດສອບອຸດສາຫະກໍາ, ສູງສຸດ 10C ປະຈຸບັນພຽງແຕ່ໃຊ້ເວລາສັ້ນຫຼາຍ.

ໃນທາງກັບກັນ, ຄວາມຕ້ອງການ insulation, ການປົກປ້ອງ, ແລະ arc-extinguishing ເພີ່ມຂຶ້ນຢ່າງຫຼວງຫຼາຍ; ກະແສໄຟຟ້າວົງຈອນສັ້ນທັນທີມີຂະຫນາດໃຫຍ່ກວ່າ, ແລະປະຕິກິລິຍາຄວາມຮ້ອນສາມາດຮຸນແຮງຂຶ້ນ. ໃນກະແສໄຟຟ້າສູງ, lithium ions ຝັງ / ແຍກອອກຢ່າງໄວວາ, ເຮັດໃຫ້ເກີດຄວາມຮ້ອນແລະສົ່ງເສີມ dendrites, ເຮັດໃຫ້ອາຍຸການສັ້ນລົງ. ອີງຕາມການແບ່ງປັນເດືອນກັນຍາຂອງ Li Bin (NIO), ການຊອກຫາການສາກໄຟ supercharge ມາໂດຍມີຄ່າໃຊ້ຈ່າຍ, ລວມທັງການອາຍຸຂອງຫມໍ້ໄຟ. NIO ໃຊ້ການສາກໄຟຊ້າຢູ່ສະຖານີແລກປ່ຽນແບດເຕີລີ່, ແນໃສ່ອາຍຸການໃຊ້ງານ 85% ໃນ 15 ປີ. "ລອງຄິດເບິ່ງຖ້າຫຼັງຈາກການໃຊ້ລົດມາໄດ້ 8 ປີ, ເຈົ້າຕ້ອງໃຊ້ເງິນ 80,000 ຫຼື 100,000 ຢວນ (11-14,000 ໂດລາໂດລາ) ເພື່ອປ່ຽນແບັດ... ນີ້ແມ່ນຄ່າໃຊ້ຈ່າຍທີ່ສູງທີ່ບໍ່ຍອມຮັບ."

ການສາກໄຟໄວ ແລະຖານແຮງດັນ (ຕາມແຫຼ່ງ)

ລະບົບ/ຍານພາຫະນະ	ດິນ/ແຮງດັນ	ພະລັງງານສູງສຸດ	ຫມາຍເຫດ
Tesla Supercharger V1 → V3	~400V	90 kW → 250 kW	~ 250 ກິໂລແມັດ/15 ນາທີ; ຄວາມໄວ 2–2.5C
Porsche Taycan	800V	270 kW	ຫຼຸດຜ່ອນການສູນເສຍກະແສໄຟຟ້າແລະຄວາມຮ້ອນ
ບໍລິສັດຈີນຫຼາຍແຫ່ງ	800V	> 400 kW	ແບັດເຕີຣີ 4C ຫຼືສູງກວ່າ
Li Auto MEGA + CATL Qilin 5C	800V	> 500 kW	ປະກາດໃນປີ 2023
ເຄື່ອງສາກ BYD 10C	—	—	10 ນາທີ ~ 600 ກິໂລແມັດ; 10C ປະຈຸບັນໃຊ້ເວລາສັ້ນຫຼາຍ (ອີງຕາມການທົດສອບອຸດສາຫະກໍາ)

ການແກ້ໄຂດ້ານວິຊາການໃນປະຈຸບັນ: ຄວາມເຢັນ, ການແຍກຄວາມຮ້ອນ - ໄຟຟ້າ, ການເພີ່ມປະສິດທິພາບ BMS

ກ່ອນທີ່ແບດເຕີຣີຂອງລັດແຂງບັນລຸຂະຫນາດອຸດສາຫະກໍາ, ການເພີ່ມປະສິດທິພາບຂອງຫມໍ້ໄຟຂອງແຫຼວຍັງສືບຕໍ່ເປັນທິດທາງຕົ້ນຕໍ:

CATL Qilin ເອົາແຜ່ນເຮັດຄວາມເຢັນຂອງແຫຼວລະຫວ່າງຈຸລັງເພື່ອເພີ່ມການແລກປ່ຽນຄວາມຮ້ອນ; ຈັດວາງວາວລະບາຍຄວາມກົດດັນຢູ່ດ້ານລຸ່ມຂອງຈຸລັງ, ແຍກອອກຈາກຂົ້ວບວກ / ລົບຢູ່ເທິງສຸດສໍາລັບ "ການແຍກຄວາມຮ້ອນ - ໄຟຟ້າ".
electrode ດ້ານລົບທີ່ເຄືອບ graphite ລະອຽດເລັ່ງການ immersion ion, ສະຫນັບສະຫນູນການສາກໄຟໄວ, ແລະຫຼຸດຜ່ອນຄວາມສ່ຽງຂອງ "ແຜ່ນ lithium."
ຮູບຮ່າງຍາວບາງໆຂອງ BYD Blade ມີປະໂຫຍດສໍາລັບການລະບາຍຄວາມຮ້ອນ; ຮູບແບບຫນາແຫນ້ນສ້າງຜົນກະທົບສະຫນັບສະຫນູນໂຄງສ້າງ, ຫຼຸດຜ່ອນຄວາມຕ້ອງການສໍາລັບ beams ຂ້າມ / ຕາມລວງຍາວແບບດັ້ງເດີມ. ແນວໃດກໍ່ຕາມ, ຄວາມກັງວົນກ່ຽວກັບການງໍຂອງເຊລທີ່ຍາວໄກໃນອຸປະຕິເຫດຍັງມີຢູ່.
BMS ໄດ້ຖືກປັບປຸງດ້ວຍການຕິດຕາມເວລາທີ່ແທ້ຈິງຂອງແຮງດັນ, ປະຈຸບັນ, ອຸນຫະພູມ; ວົງຈອນປິດແລະປຸກເມື່ອຜິດປົກກະຕິ. ແນວໃດກໍ່ຕາມ, ວົງຈອນສັ້ນທັນທີອາດຈະເກີນຄວາມໄວຂອງຕົວຢ່າງ/ການຕອບສະໜອງ.

ຫມໍ້ໄຟ Solid-state: ທ່າແຮງສູງ, ອຸປະສັກສູງ

ຫມໍ້ໄຟຂອງ Solid-state ໄດ້ຢູ່ໃນການພັດທະນາສໍາລັບສາມທົດສະວັດແຕ່ຍັງບໍ່ທັນສາມາດບັນລຸການຜະລິດຂະຫນາດອຸດສາຫະກໍາເນື່ອງຈາກສິ່ງທ້າທາຍ R&D, ຂະບວນການ, ແລະຄ່າໃຊ້ຈ່າຍຂອງການຫັນປ່ຽນຈາກລະບົບນິເວດຫມໍ້ໄຟຂອງແຫຼວທີ່ມີຢູ່ແລ້ວ. ຜູ້ຜະລິດລົດໃຫຍ່ແລະຜູ້ຜະລິດແບດເຕີຣີສ່ວນໃຫຍ່ບໍ່ພ້ອມທີ່ຈະລົງທຶນຂະຫນາດໃຫຍ່ໃນເວລານີ້.

ສະຫຼຸບ: ບໍ່ມີຄວາມປອດໄພຢ່າງແທ້ຈິງ, ພຽງແຕ່ເປັນເສັ້ນໂຄ້ງການຮຽນຮູ້

ຊຸດຫມໍ້ໄຟທີ່ສົມດຸນກັນດີແມ່ນການປະສົມປະສານຂອງວັດສະດຸ, ສະຖາປັດຕະຍະກໍາ, ຂະບວນການແລະ BMS. ໃນການແຂ່ງຂັນສໍາລັບການປະຕິບັດ, ການລົງທຶນໃນຄວາມປອດໄພຕ້ອງເພີ່ມຂຶ້ນຢ່າງສົມດູນແລະຂໍ້ມູນຂ່າວສານໃຫ້ກັບຜູ້ໃຊ້ຕ້ອງມີຄວາມຊື່ສັດ, ຫຼີກເວັ້ນການປົກປິດຄວາມແຕກຕ່າງຂອງຄວາມສ່ຽງ.

ຜູ້ຜະລິດມີຈຸດປະສົງເພື່ອຫຼຸດຜ່ອນອັດຕາການລົ້ມເຫຼວຂອງ ppb (ສ່ວນຕໍ່ຕື້). ຢ່າງໃດກໍຕາມ, ສໍາລັບຜູ້ໃຊ້, "ຫນຶ່ງໃນຫຼາຍຕື້" ອຸປະຕິເຫດແມ່ນຍັງ 100% ໃນເວລາທີ່ມັນເກີດຂຶ້ນ. ອຸປະຕິເຫດແຕ່ລະຄັ້ງແມ່ນທັງການເຕືອນໄພແລະຂໍ້ມູນສໍາລັບການເພີ່ມປະສິດທິພາບ, ເຊັ່ນວ່າ Tesla ປັບປຸງ BMS ຂອງຕົນໂດຍຜ່ານການເຜົາໃຫມ້ spontaneous ໃນຕອນຕົ້ນ; ຜູ້ຜະລິດລົດຍົນແລະແບດເຕີຣີຂອງຈີນຍັງຊອກຫາເສັ້ນທາງການຮຽນຮູ້ແລະການປັບປຸງທີ່ຄ້າຍຄືກັນ.