Français Le 13 septembre, le ministère de l'Industrie et des Technologies de l'information a annoncé que la norme GB/T 20234.1-2023 « Dispositifs de connexion pour la charge conductrice des véhicules électriques Partie 1 : Usage général » a été récemment proposée par le ministère de l'Industrie et des Technologies de l'information et sous la juridiction du Comité technique national de normalisation automobile. Exigences" et GB/T 20234.3-2023 "Dispositifs de connexion pour la charge conductrice des véhicules électriques Partie 3 : Interface de charge CC", deux normes nationales recommandées ont été officiellement publiées.
Tout en suivant les solutions techniques actuelles d'interface de charge CC de mon pays et en garantissant la compatibilité universelle des interfaces de charge nouvelles et anciennes, la nouvelle norme augmente le courant de charge maximal de 250 ampères à 800 ampères et la puissance de charge à800 kW, et ajoute un refroidissement actif, une surveillance de la température et d'autres fonctionnalités connexes. Exigences techniques, optimisation et amélioration des méthodes d'essai pour les propriétés mécaniques, les dispositifs de verrouillage, la durée de vie, etc.
Le ministère de l'Industrie et des Technologies de l'information a souligné que les normes de recharge sont essentielles pour garantir l'interconnexion entre les véhicules électriques et les bornes de recharge, ainsi qu'une recharge sûre et fiable. Ces dernières années, avec l'augmentation de l'autonomie des véhicules électriques et de la vitesse de recharge des batteries, les consommateurs ont une demande croissante de véhicules permettant une recharge rapide en électricité. L'émergence de nouvelles technologies, de nouveaux formats commerciaux et de nouvelles exigences liées à la recharge en courant continu haute puissance a conduit à un consensus général au sein du secteur pour accélérer la révision et l'amélioration des normes initiales relatives aux interfaces de recharge.
Conformément au développement de la technologie de recharge des véhicules électriques et à la demande de recharge rapide, le ministère de l'Industrie et des Technologies de l'information a organisé le Comité technique national de normalisation automobile pour achever la révision de deux normes nationales recommandées, réalisant une nouvelle mise à niveau de la version originale de 2015 du système de normes nationales (communément appelé la norme « 2015 + »), ce qui est propice à améliorer encore l'adaptabilité environnementale, la sécurité et la fiabilité des dispositifs de connexion de charge conductrice, et en même temps à répondre aux besoins réels de charge CC basse et haute puissance.
Dans la prochaine étape, le ministère de l'Industrie et des Technologies de l'information mettra en place les unités compétentes pour assurer une diffusion, une promotion et une mise en œuvre approfondies des deux normes nationales, promouvoir la recharge en courant continu haute puissance et d'autres technologies, et créer un environnement de développement de qualité pour l'industrie des véhicules à énergies nouvelles et celle des installations de recharge. Un environnement favorable. La recharge lente a toujours été un problème majeur dans l'industrie des véhicules électriques.
Selon un rapport de Soochow Securities, le taux de charge théorique moyen des modèles les plus vendus qui prennent en charge la charge rapide en 2021 est d'environ 1C (C représente le taux de charge du système de batterie. En termes simples, une charge de 1C peut charger complètement le système de batterie en 60 minutes), c'est-à-dire qu'il faut environ 30 minutes pour charger pour atteindre un SOC de 30 à 80 %, et la durée de vie de la batterie est d'environ 219 km (norme NEDC).
En pratique, la plupart des véhicules 100 % électriques nécessitent 40 à 50 minutes de charge pour atteindre un état de charge de 30 à 80 % et peuvent parcourir environ 150 à 200 km. Si l'on inclut le temps d'entrée et de sortie de la borne (environ 10 minutes), un véhicule 100 % électrique dont la charge prend environ une heure ne peut rouler sur autoroute que pendant environ une heure.
La promotion et l'application de technologies telles que la recharge en courant continu haute puissance nécessiteront à l'avenir une modernisation du réseau de recharge. Le ministère des Sciences et des Technologies a précédemment annoncé que mon pays disposait désormais du réseau de bornes de recharge le plus complet et le plus étendu. La plupart des nouvelles bornes de recharge publiques sont principalement des bornes de recharge rapide en courant continu de 120 kW ou plus.Piles à charge lente CA de 7 kWLa recharge rapide en courant continu (CC) est devenue la norme dans le secteur privé. Son application s'est largement répandue dans le domaine des véhicules spéciaux. Les bornes de recharge publiques sont équipées de plateformes cloud pour une surveillance en temps réel. La recherche de bornes via une application et le paiement en ligne sont largement utilisés. De nouvelles technologies, telles que la recharge haute puissance, la recharge basse consommation en CC, la connexion automatique et la recharge ordonnée, sont progressivement industrialisées.
À l'avenir, le ministère des Sciences et Technologies se concentrera sur les technologies et équipements clés pour une recharge et un échange collaboratifs efficaces, tels que les technologies clés pour l'interconnexion des nuages de piles de véhicules, les méthodes de planification des installations de recharge et les technologies de gestion ordonnée de la recharge, les technologies clés pour la recharge sans fil haute puissance et les technologies clés pour le remplacement rapide des batteries. Il renforcera la recherche scientifique et technologique.
D'autre part,charge CC haute puissanceimpose des exigences plus élevées en matière de performances des batteries d'alimentation, composants clés des véhicules électriques.
Selon l'analyse de Soochow Securities, tout d'abord, l'augmentation du taux de charge de la batterie est contraire au principe d'augmentation de la densité énergétique, car un taux élevé nécessite des particules plus petites de matériaux d'électrodes positives et négatives de la batterie, et une densité énergétique élevée nécessite des particules plus grosses de matériaux d'électrodes positives et négatives.
Deuxièmement, une charge à haut débit dans un état de puissance élevée entraînera des réactions secondaires de dépôt de lithium et des effets de génération de chaleur plus graves sur la batterie, ce qui entraînera une réduction de la sécurité de la batterie.
Parmi ces facteurs, le matériau de l'électrode négative de la batterie constitue le principal facteur limitant la charge rapide. En effet, le graphite de l'électrode négative est constitué de feuilles de graphène, dont les ions lithium pénètrent par les bords. Par conséquent, lors de la charge rapide, l'électrode négative atteint rapidement sa limite d'absorption d'ions, et les ions lithium forment du lithium métallique solide à la surface des particules de graphite, ce qui entraîne une réaction secondaire de précipitation du lithium. Cette précipitation réduit la surface effective de l'électrode négative pour l'intégration des ions lithium. D'une part, elle réduit la capacité de la batterie, augmente la résistance interne et réduit sa durée de vie. D'autre part, les cristaux d'interface se développent et percent le séparateur, compromettant ainsi la sécurité.
Le professeur Wu Ningning et d'autres chercheurs de Shanghai Handwe Industry Co., Ltd. ont également indiqué que pour améliorer la capacité de charge rapide des batteries, il est nécessaire d'augmenter la vitesse de migration des ions lithium dans le matériau de la cathode et d'accélérer leur intégration dans le matériau de l'anode. Il est également nécessaire d'améliorer la conductivité ionique de l'électrolyte, de choisir un séparateur à charge rapide, d'améliorer la conductivité ionique et électronique de l'électrode et de choisir une stratégie de charge appropriée.
Toutefois, les consommateurs peuvent s'attendre à ce que, depuis l'année dernière, les fabricants nationaux de batteries développent et commercialisent des batteries à charge rapide. En août dernier, CATL, leader mondial de la batterie, a lancé la batterie superchargeable 4C Shenxing, basée sur le système lithium-fer-phosphate positif (4C signifie que la batterie peut être complètement chargée en un quart d'heure). Elle offre une vitesse de charge ultra-rapide de 10 minutes et une autonomie de 400 kW. À température normale, la batterie peut être chargée à 80 % de son état de charge en 10 minutes. Parallèlement, CATL utilise une technologie de contrôle de la température des cellules sur sa plateforme système, permettant d'atteindre rapidement la plage de température de fonctionnement optimale dans les environnements à basse température. Même à -10 °C, la batterie peut être chargée à 80 % en 30 minutes, et même en cas de déficit thermique, l'accélération à 0-100 % ne se dégrade pas à l'état électrique.
Selon CATL, les batteries suralimentées Shenxing seront produites en masse au cours de cette année et seront les premières à être utilisées dans les modèles Avita.
La batterie à charge rapide 4C Kirin de CATL basée sur un matériau de cathode au lithium ternaire a également lancé le modèle électrique pur idéal cette année et a récemment lancé la supercar de chasse de luxe extrêmement krypton 001FR.
Outre le Ningde Times, China New Aviation, parmi d'autres fabricants nationaux de batteries, a défini deux axes de développement pour la charge rapide haute tension 800 V : les batteries carrées et les batteries cylindriques de grande taille. Les batteries carrées prennent en charge la charge rapide 4 C, tandis que les batteries cylindriques de grande taille prennent en charge la charge rapide 6 C. Concernant la solution de batterie prismatique, China Innovation Aviation fournit au Xpeng G9 une nouvelle génération de batteries lithium-fer à charge rapide et de batteries ternaires haute tension nickel-moyen développées sur une plateforme haute tension 800 V, permettant d'atteindre un état de charge de 10 % à 80 % en 20 minutes.
Honeycomb Energy a lancé la batterie Dragon Scale en 2022. Cette batterie est compatible avec les systèmes de charge chimique complets, tels que les batteries fer-lithium, ternaires et sans cobalt. Elle couvre les systèmes de charge rapide de 1,6 à 6 °C et peut être installée sur les modèles de la série A00-D. La production en série est prévue pour le quatrième trimestre 2023.
Yiwei Lithium Energy lancera un système de batterie cylindrique π de grande taille en 2023. La technologie de refroidissement « π » de la batterie permet de résoudre les problèmes de charge et de chauffage rapides des batteries. La production en série et la livraison de ses batteries cylindriques de grande taille de la série 46 sont prévues pour le troisième trimestre 2023.
En août dernier, Sunwanda Company a également annoncé aux investisseurs que la batterie à charge rapide actuellement lancée pour le marché des véhicules électriques à batterie (BEV) pouvait être adaptée aux systèmes haute tension de 800 V et à tension normale de 400 V. La production en série des batteries 4C à charge ultra-rapide a débuté au premier trimestre. Le développement des batteries 4C-6C à charge rapide progresse sans problème, permettant d'atteindre une autonomie de 400 kWh en 10 minutes.
Date de publication : 17 octobre 2023