Китайская компания Sunwoda представила новую тяговую батарею для электромобилей, способную заряжаться с исключительно высокой скоростью. По заявлению производителя, аккумулятор на основе литий-железо-фосфатной химии (LFP) может добавить автомобилю около 100 км запаса хода всего за минуту зарядки, а уровень заряда с 10% до 97% доводится примерно за девять минут.
Новую технологию компания показала на отраслевой конференции в китайском городе Цзаочжуан. При этом особый интерес представляет не только максимальная скорость зарядки. Sunwoda утверждает, что батарея сохраняет такую производительность при комнатной температуре и способна быстро заряжаться даже на сильном морозе.
Что означает показатель 15C
Ключевая характеристика новой батареи — коэффициент 15C. Это не емкость аккумулятора и не напряжение, а показатель того, насколько быстро батарея теоретически способна отдавать или принимать энергию относительно своей номинальной емкости.
Чем выше показатель C, тем больший зарядный ток может выдерживать аккумулятор. Для электромобилей это означает возможность передавать огромное количество энергии за очень короткое время.
По данным Sunwoda, батарея способна примерно за пять минут поднять заряд с 10% до 70%, а затем еще за четыре минуты — до 97%. В пересчете на запас хода компания заявляет прирост примерно на 100 км в минуту.
Для сравнения: при традиционной зарядке водителю приходится ждать десятки минут или даже часы, в зависимости от емкости батареи и мощности зарядной станции. Здесь же время остановки потенциально приближается к продолжительности обычной короткой остановки в дороге.
Главная проблема сверхбыстрой зарядки — тепло
Однако высокая мощность зарядки создает серьезную инженерную проблему. Когда аккумулятор получает огромное количество энергии за считаные минуты, внутри элементов выделяется дополнительное тепло. Оно способно ускорять деградацию батареи и усложнять обеспечение безопасности.
Именно поэтому Sunwoda делает акцент на способности своей новой батареи работать на высокой мощности при комнатной температуре. Производителю удалось добиться заявленных показателей без необходимости предварительно нагревать аккумулятор до высокой температуры.
Но еще интереснее результаты испытаний на морозе.
Компания заявляет, что при температуре около −20 °C батарея способна за 15 минут увеличить запас хода примерно на 700 км, подняв уровень заряда с 10% до 97%.
Низкая температура традиционно создает для литий-ионных аккумуляторов дополнительные трудности: химические процессы внутри ячеек замедляются, а прием заряда становится менее эффективным. Поэтому сохранение высокой скорости зарядки при −20 °C может оказаться особенно полезным для электромобилей, эксплуатируемых в холодном климате.
Быстрая зарядка без ограничения срока службы?
Сверхбыстрая зарядка обычно вызывает закономерный вопрос: насколько быстро после этого начнет стареть аккумулятор?
Sunwoda утверждает, что новые батареи рассчитаны на гарантийный срок 10 лет или 300 000 км. Более того, компания заявляет, что в течение этого периода не устанавливается ограничений на количество сверхбыстрых зарядных циклов.
Это важная часть концепции. Если бы экстремально высокая мощность зарядки была доступна лишь время от времени, технология была бы значительно менее практичной. В повседневной эксплуатации водителю хотелось бы пользоваться быстрой зарядкой регулярно, не опасаясь чрезмерного ускорения деградации батареи.
При этом заявленные характеристики пока следует рассматривать именно как данные производителя. Реальный ресурс аккумуляторов будет зависеть от условий эксплуатации, температуры, зарядной инфраструктуры и конкретной конструкции автомобиля.
Одной батареи недостаточно
Даже аккумулятор с возможностью зарядки 15C не сможет реализовать свой потенциал без соответствующей зарядной станции.
Для такой скорости требуется инфраструктура, способная передавать автомобилю очень большую мощность. Поэтому Sunwoda одновременно развивает собственную энергетическую систему, объединяющую солнечные электростанции, накопители энергии и сверхбыстрые зарядные устройства.
Идея заключается в том, чтобы солнечная генерация могла заряжать стационарные аккумуляторы, а те — отдавать накопленную энергию электромобилям в момент подключения.
Такой подход позволяет несколько сгладить нагрузку на электросеть. Представим несколько десятков автомобилей, одновременно подключенных к сверхмощным зарядным станциям. Если каждый из них потребляет огромное количество энергии, обычная сеть должна выдержать резкий скачок нагрузки. Накопители могут частично взять этот удар на себя, получая энергию постепенно и отдавая ее автомобилям гораздо быстрее.
Таким образом, Sunwoda постепенно выходит за рамки обычного производителя аккумуляторных ячеек и предлагает целую экосистему для высокоскоростной зарядки. Компания рассчитывает работать не только с автопроизводителями, но и с энергетическими компаниями и операторами микросетей.
Что это изменит для электромобилей
Если заявленные характеристики удастся перенести в массовые автомобили и соответствующую зарядную инфраструктуру, сверхбыстрая зарядка может заметно изменить привычный сценарий использования электромобилей.
Сегодня длительная зарядка остается одним из факторов, которые приходится учитывать при дальних поездках. Батарея, способная получать около 100 км запаса хода каждую минуту, теоретически сокращает этот промежуток до нескольких минут.
Особенно интересна возможность быстрой зарядки зимой. Для электромобилей холодная погода остается сложным режимом эксплуатации, поэтому способность сохранять высокую скорость пополнения энергии при −20 °C может иметь не меньшее значение, чем рекордные показатели при комнатной температуре.
Однако здесь есть важная оговорка: характеристики батареи сами по себе не определяют скорость зарядки автомобиля. Нужны совместимые силовая электроника, система управления аккумулятором, зарядный разъем и станция соответствующей мощности.
Sunwoda уже поставляет аккумуляторы автопроизводителям, среди которых Geely, Dongfeng и GAC. Если новая технология будет интегрирована в серийные автомобили, ее реальные возможности станет возможно оценить уже не в лабораторных условиях, а на дорогах.
Зарядка за девять минут — уже не фантастика?
Новая батарея Sunwoda показывает, насколько быстро развивается направление сверхбыстрой зарядки. Еще недавно зарядить электромобиль до практически полного состояния за считаные минуты казалось недостижимой задачей. Теперь производители аккумуляторов заявляют о технологиях, способных приблизить процесс к привычной заправке автомобиля.
Но между впечатляющей демонстрацией и массовым внедрением остается несколько шагов. Автомобилям потребуются мощные зарядные системы, электросетям — соответствующая инфраструктура, а производителям предстоит подтвердить долговечность батарей в реальной эксплуатации.
Если все эти задачи удастся решить, главным преимуществом следующего поколения электромобилей может стать уже не столько увеличение емкости аккумулятора, сколько радикальное сокращение времени, необходимого для его пополнения.
