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文章分類 > 智慧生活應用
電動車發展的瓶頸
   
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  作者:天碩電網科技股份有限公司 發表於2013/2/6 上午 02:08:53
 

在可預見的將來,人類勢必要面對全球資源日益短缺的嚴重問題,尤其在目前重度倚靠石化原料的世代,到時有甚麼替代方案可以解決能源耗竭的窘境。現階段生活中,石油扮演了非常重要的角色,每天出門所使用到的交通工具,就必須仰賴石油驅動,所以各大車廠無不傾力開發替代能源,其中電動車因為乾淨環保成為未來發展的標的,但關鍵的瓶頸卻在於目前充電的時間過長,不符合使用便利性而無法獲得長足發展。

    一般說來,以現在的技術要做所謂的高速充電器,理論或實務上根本都沒有問題。對於電動汽車要快充,真的關鍵是在於電池組這端,而不是在充電器這端。但是做為被充電的對象電池組這端,快充牽涉到的問題相當多,絕對不是三兩下就可以解決的事。尤其電芯的部分很重要,電芯必須能夠承受高速充電及放電,並且不會影響到其容量,工作電壓,循環壽命,自放電率,適用溫度範圍,也不可能因高放或快充而使電芯變成死亡,也絕對不允許因過充而讓電池起火,燃燒或爆炸等等問題出來。如果要滿足上述條件,恐怕只靠電芯本身會真的很辛苦,甚至是不可能的任務。而具有保護與均衡,可做穩定管理的BMS保護板,絕對是這方面的主角了。特別是像超低溫的環境要充電,固然不能指望充電器這端有什麼特別設計。電芯也只是呆呆的被動式的對應。只有電子線路的BMS保護板才可以因應環境做自動調整與保護。比方說,鋰鐵在攝氏零度就是充電的極限低溫了。碰到該環境,也唯有靠BMS保護板的線路才可能將電流擋在外面,或者用加熱線路幫電池慢慢暖起來,或者用很低的速度慢慢將電流貫入電池組以加溫等等安全可用模式,這些絕對不是單靠電芯本身可以應變的。

以目前電動車普遍開發的鋰離子電池來說,它壽命長且可快速充電自2004年登場以來,這類電池先是廣泛應用在電動工具及工業設備上,後來正式應用於混合動力車及電動汽車。但電動汽車用鋰離子電池的能量密度僅為100Wh/kg左右,還不到筆記型電腦與手機中採用的鋰離子電池的一半。這主要是因為,與便攜設備相比,用於電動汽車的電池更注重安全性與使用壽命。然而,目前受限於充電電池的成本與外形尺寸,電動汽車每次充電後的續航距離最多也不過100km~200km,僅為引擎車的1/4左右,充電基礎設施的完善是電動汽車獲得普及的重要前提。充電基礎設施能夠得到進一步的完善,那麼對於電動汽車用戶來說,電動汽車每次充電後的續航距離就不再是問題。到時,用戶更關注的將是電池的充電時間及充電方式,這將導致電池開發過程中的思維轉換。以往為了延長續航距離而拼命提高電池能量密度的做法不再可取,對於開發者來說,更重要的是降低電池的成本明確相應的產品定位

非接觸充電技術

圖一、電子設計應用 (2009年的08期,電動汽車:顛覆性的快速充電與非接觸充電技術)

    對於電池快速充電的關鍵技術仍在研發階段,目前的非接觸式充電技術也非常令人期待,業界正在開發無需人工充電,而通過非接觸充電技術進行充電的設備。已實用化的非接觸充電系統主要採用電磁感應方式,也就是通過一個線圈給另一個線圈供電。但是,電磁感應式非接觸充電系統存在以下三方面的問題:首先,當位置發生偏移時,會導致充電效率下降;其次,有異物進入時,會出現局部發熱的情況;最後,電磁波及高頻方面的防護也不易解決。因此,電場或磁場共振式非接觸充電系統的開發在近期更為活躍。例如,日本竹中工務店正在開發的電場共振式非接觸充電系統就可以解決電磁感應式系統中的局部發熱及電磁波和高頻防護等問題。此外,麻省理工學院(MIT)於2007年6月曾公佈了其對於磁場共振式非接觸充電技術的研究。如果這項技術進展順利,那麼就有可能進行空間全方位的電力傳輸。應用該技術,電動汽車將可以在行駛過程中通過道路或護欄進行充電。這也可以解決電池用盡、無處充電或充電時間過長的問題。

    天碩電網科技在整合充電器技術與電池方面,已有深厚的經驗,與兩岸業界各大電池廠合作開發,將快充時間縮短至15分鐘,以全球未來的電動車發展前景來說,這項技術的開發可謂是一劑強心針。

資料來源:

http://tw.myblog.yahoo.com/jw!50fR2MuBGB4yd7DQZHvJzTuV/article?mid=429

電子設計應用 2009年的08期,電動汽車:顛覆性的快速充電與非接觸充電技術 http://cn.newmaker.com/art_34990.html

 
分類:智慧生活應用/節能減碳
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