新能源汽车的充电过程中，对电池有什么技术要求吗？
来源：宝鄂实业
2019-03-19 09:13
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电动汽车电池充电是一个相对比较复杂的过程，充电过程中，电能转化为化学能在电池的正负两级形成材料堆积。由于电池的构造特性，在充电的过程中，随着电池电量的不断提升，电池正负极两端的电压也随之上升，充电电流的大小由充电动机输出电压与电池电压的压差决定，称之为充电压差。由于电池组的整体电阻相对很小，如果固定充电电压，在电池充电初期，电池电压较低，充电压差较大，这时充电电流会非常大，会导致电池过热甚至电池损伤。在电池电量不断上升之后，电池电压逐渐升高，充电压差不断缩小，会导致充电电流很小，无法满足充电要求。因此，这就要求对充电过程要有一个合理的充电安排。
目前新能源汽车已经成功晋升为汽车市场之上的“时代宠儿”，在这样的大环境背景之下，消费者对于新能源汽车的认可度也在递增，不同于传统汽车的燃油结构，纯电动汽车的充电补能则是汽车运行的全部动力来源，那么作为新能源汽车充电过程中连接的载体充电线，电动汽车对其有什么要求呢？
首先，作为电动汽车对外获取能源补给的载体，充电线必须要具有传输电能的作用，但是随着新能源汽车的发展，相关技术的突破，仅仅局限于传递电能的充电线也被淘汰，目前市面上大多数充电站所配套的充电线在具备传输电能本身的主功能之外，还拥有传递充电车辆对应电池电量、整体的信息状态至充电桩的作用。
智能化模式不仅仅是对于新能源汽车的要求，同时也是对于充电站、充电桩甚至是充电线的要求。当然为了保证汽车本身的充电安全，在汽车自身充电完成时，充电线也有必要对于整个充电过程做实时监控，以来保障消费者的最大利益和安全。
国内充电站所配套的充电线电缆大多依照国际电工委对外发布的两个标准进行生产、建造，尽管世界上各国所参照的标准有所不同，但在生产过程中所遵循的安全原则一致，并且与之搭配的材料也大同小异，虽然有所差距但并不影响后期的使用。
在充电线未来的发展标准要求方面，建立在纯电动汽车的使用安全之上，充电线本身的性能和安全必须依据材料的选取，而且其设计者也必须多面考虑，相关阻燃材料的加入也是为了保证新能源汽车充电时自燃起火的现象。
综合来看，充电线尽管是建立在新能源汽车发展之上的一个配套设施，但它的安全使用也会在很大程度上影响消费者的财产利益和生命安全，所以充电线的生产必须按照相应规定的标准，配套生产材料也需要齐全并且达标。
针对这一问题，近日，西安交大化工学院、长期从事新一代二次电池正极材料开发与应用的李明涛课题组，创造性地设计了一种二维插层结构的g-C3N4/石墨烯夹层，如同在电池正负极之间构建了多层“防鲨网”，不仅能通过物理和化学双重作用阻挡多硫化物在正负极之间穿梭，还能加快锂离子的扩散，从而大大提升电池的循环寿命。
他们的研究成果对提升锂硫电池电化学性能及进一步实现产业化具有理论指导意义。前不久，该成果发表在国际著名期刊《可持续能源材料化学》（ChemSusChem）上，并入选为封面文章。
不久之前，中科院大连化物所在锂硫二次电池技术研发中取得新进展，所研制的能量型锂硫电池的比能量经第三方按照国军标要求的安全测试，从之前的520Wh/kg、570Wh/kg到609Wh/kg，刷新了二次电池比能量在同领域的领先位置。此次新研制的能量型锂硫电池，还展示出了优异的环境适应性：在-20℃的环境中，放电比能量达到400Wh/kg;在-60℃的极寒环境中仍可工作，表现出了显著优于锂离子电池的低温性能。此外，新研制的功率型锂硫二次电池的持续放电倍率大于4C，脉冲可达10C。目前由中科院大连化物所研制开发的锂硫电池组已完成了与太阳能无人机的全系统地面联试，取得良好效果，通过了用户验收。
作为一种高效的储能系统，从各种电子产品到电动汽车，再到电网规模化能量存储的扩展应用，锂电池正在越来越多地参与到能源生态演变这一重要进程中。过去几十年锂离子电池(LIBs)一直占据着主导地位，然而它的高成本和越来越接近理论极限的现状以及在我国的十三五规划中，提到的在2020年时将电池的容量提升到500Wh/kg，这些市场形势和政策走向，使得学术界和工业界都在寻求超越锂离子嵌入的新型化学储能电池，以满足不断增长的能源需求。按照目前的进度来看，基于全新能量转化机制的锂硫(Li-S)电池摘得头筹的可能性比较大。
日前，中南大学赖延清教授团队的“高比能锂硫电池技术”成果已经以高达1.4亿元总经费转让给中南新能源投资（深圳）有限公司，由该公司负责相关技术的产业化实施。据悉，赖延清教授作为该项目负责人，还申报获批了2018年度国家重点研发计划项目，预计项目实施3年内，将在国际上率先实现高比能（当前电池的2倍以上）锂硫电池的工程化制造与装车应用示范。
如此高昂的成果转让费用在国内高校中极为少见，但这也恰恰反映了当前我国新能源汽车及动力电池产业界对破解新能源汽车续航里程“瓶颈”，尽快实现新材料和新技术商业化应用的迫切需求。
