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电池技术未来几年能突破吗,充十分钟用一个礼拜的技术能实现吗?航模最快可以飞多少

作者:机械网
文章来源:本站

  谢谢邀请。我搞不懂题主讲的“用一个礼拜”的含义是什么?是每天跑100km还是500Km?或是不停歇的连续行驶一星期?那我就自作主张把第三种极端状态排除掉,分别讲一下前两种,先看一下用“一个星期”需要多大容量的电池:

  一.每天行驶100Km

  先设定几个条件:

  按每百公里15KWh。每天行驶100公里X7天=700公里。关于电池组的电压,我们以比亚迪为例,定为500Ⅴ。那么电池的容量就等于:

  15KWhX7百Km=105KWh

  105KWh/500V=210Ah

  500Ⅴ、210Ah的电池组。如用3Ah的18650电池来组装,需70并130串共计9100节。重量约410Kg。

  但最大的问题是充电电流。若10分钟充滿相当于0.16小时,那么充电电流就是:210安时/0.16小时=1260安培

  从以上计萛可以看出,如果要在10分钟(0.16小时)完成充电,电流將达到1260安培,按充电倍率计萛相当于6C(每节电池要平均承受18A的充电电流)。而目前18650锂电池最大的充电倍率为2C,还存在3倍的差距,解决这一问题在几年内是看不到希望的。

  既使解决了电池的充电倍率问题,充电所需的630 KW电功率也是个大问题,因为加上各类综合损?至少要配备一个800~1000KVA的配电柜。

  这是一个和一个小房子一样大小,重达几吨的配电柜,再配上正负各两根(单根线径以经不够粗了)约1英吋粗的电缆就可以给一辆电动车充电了。这套东西很笨重,而且一千多安培的充电电流会在很多环节上遇到各种问题,但现有技术还是可以勉强做到的。不过用如此大的配电柜来为一辆车充电,是没有实用价值的。

  二.每天行驶500公里

  计萛过程上前面是一样的,我们只说结果吧:充电电流將达到6300安培,电池组重量超过两吨,充电倍率折合30C,充电功率达3150 KVA 。这就要建一个小型变电站了

  这样的一个变电站仅仅是为一辆车准备的,但更大的问题是6000多安的电流如何能安全快捷的送到蓄电池上,也是个大难题。

  综上所述,要实现10分钟充电的目标主要面临三个问题:一是短时间充电功率过大。当然我们可在充电站配些超级电容,以减小充电站的功率。不过目前超级电容耐压太低,若用串联,容量又要打折,这是一个很难解决的问题。第二是几十C的充电电流导致电池内电极的单位面积电流密度太大,无法进行正常的化学反应。第三是几千安电流输送的接插件连接问题,既使是微不足道的接触电阻,也会出现高温烧焊现象无法正常使用。这些都是影响电动汽车普及的最主要原因。

  现在加油站有时都会排队,若改为充电站,大家可能要带着铺盖去排队了。因此我对于电动汽车的快速充电方案不持乐观态度,几年内看不到仼何希望。以上是我的回答。

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  目前所谓的先进的电池技术还都停留在实验室里面。由于制造成本和一些商用技术的缺陷,使得这些高科技电池目前不能够商用。

  目前实验室先进的电池包括石墨烯电池 ,新组分化学电池和有别于传统供能方式的电池(如空气能电池) 。

  而现在最为成熟的锂电池,由于能量密度几乎已经提升到了极限,所以在以锂原料为基体的电池很难再有什么实质性的进步。

  因为这些原因导致目前的电池技术发展缓慢,所以在最近几年要实现应用全新电池技术可能性不大。

  

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