Китайские электромобили приближаются к пятиминутной зарядке

Гонка за сверхбыстрой зарядкой: Китай вырывается вперед

Производители электромобилей (EV) активно конкурируют в разработке самых быстрых зарядных устройств, стремясь получить конкурентное преимущество. И вновь китайские компании демонстрируют впечатляющие результаты, выходя на передовые позиции. Одной из главных претензий потребителей к электромобилям остается длительное время зарядки по сравнению с заправкой автомобилей с двигателями внутреннего сгорания (ДВС). Это побудило многих автопроизводителей вкладывать значительные средства в исследования и разработки зарядных технологий на протяжении последнего десятилетия. Теперь некоторые из них считают, что решение найдено – сверхбыстрые зарядные устройства.

Гонка за разработку наиболее эффективных сверхбыстрых зарядных устройств стартовала в 2022 году после того, как китайский автопроизводитель XPeng представил свою технологию супербыстрой зарядки S4. Она позволяла зарядить автомобиль, обеспечивая запас хода до 210 км для внедорожника G9 всего за пять минут. В марте текущего года BYD, самый быстрорастущий производитель электромобилей в Китае, объявил, что его новейшие зарядные устройства Flash Chargers способны выдавать мощность до 1.5 МВт. Это примерно в четыре раза больше мощности, предлагаемой системами «гипербыстрой» зарядки мощностью 350 кВт, доступными в Соединенных Штатах. Тесты показали, что батареи BYD могут заряжаться от 10% до 70% всего за пять минут, а от 10% до 97% – примерно за девять минут.

Технологические прорывы и перспективы

Это означает, что водители потенциально смогут получить запас хода до 965 километров (600 миль) примерно за то же время, что и заправка бензинового бака. Генеральный директор BYD Ван Чуаньфу отметил, что ограничение зарядки 97% является рекомендуемым, поскольку оставшиеся 3% могут быть восполнены за счет рекуперативного торможения. BYD удалось достичь таких результатов благодаря полному контролю над производственным процессом своих электромобилей, включая сами автомобили, аккумуляторные ячейки и зарядное оборудование. Компания перешла с использования литий-железо-фосфатных (LFP) аккумуляторов на литий-марганец-железо-фосфатные (LM F P) технологии. Это увеличивает плотность энергии примерно на 5%, сохраняя при этом стабильность при высоких электрических нагрузках. Для достижения сверхбыстрой зарядки потребовалась модификация каждого компонента батарей, включая электроды, электролиты и сепараторы. Теперь они способны выдерживать интенсивный ток зарядки 1.5 МВт без перегрева или деградации. Ожидается, что технология будет представлена в модели BYD Denza Z9GT в Париже в апреле. BYD планирует установить более 16 000 своих новых зарядных станций по всему Китаю к концу года и около 2 000 единиц в Европе. Каждая станция будет оснащена стационарными накопителями энергии для буферизации нагрузки на сеть и компенсации пиковых нагрузок, которые в противном случае могли бы перегрузить инфраструктуру.

Хотя технология продемонстрировала впечатляющие результаты в лабораторных условиях, ее эффективность в реальных условиях еще предстоит проверить, чтобы убедиться, что зарядные устройства соответствуют заявлениям BYD. Другие китайские производители электромобилей идут по стопам BYD, разрабатывая собственные технологии супербыстрой зарядки. Китайский автопроизводитель Zeekr в апреле прошлого года представил полностью жидкостно-охлаждаемое сверхбыстрое зарядное устройство, которое, по их утверждениям, способно выдавать до 1.2 МВт на зарядный пистолет. Однако пока неясно, разработала ли компания электромобили, совместимые с новым зарядным устройством. Китайская компания CATL выпустила различные аккумуляторные технологии, включая свое второе поколение батарей Shenxing. В 2021 году компания представила первую в мире натрий-ионную батарею, что было многообещающе, учитывая дешевизну и доступность натрия. Новая версия, как ожидается, будет обеспечивать пиковую мощность зарядки 1.3 МВт, обеспечивая около 2.5 км запаса хода за каждую секунду зарядки. Тем временем Huawei в апреле прошлого года запустила систему быстрой зарядки мощностью 1.5 МВт, которая, по мнению компании, способна зарядить аккумулятор емкостью 300 кВтч примерно за 15 минут, используя два зарядных пистолета одновременно. Ожидается, что Huawei сделает свои электрические грузовики совместимыми с этими сверхбыстрыми зарядными устройствами.

Американские конкуренты и альтернативные методы

Соединенные Штаты также активно работают над разработкой технологий сверхбыстрой зарядки. Хотя ни одна американская компания еще не достигла пятиминутной зарядки, несколько компаний добились снижения стоимости аккумуляторов и улучшения запаса хода электромобилей. Например, GM планирует выпустить литий-марганцево-богатую (LMR) батарею в 2025 году, разработанную в сотрудничестве с LG Energy Solution, для использования в своих автомобилях начиная с 2028 года. Низкая стоимость некоторых компонентов батареи позволит GM снизить цену своих аккумуляторов без ущерба для производительности или срока службы. Между тем, другие компании исследуют альтернативные методы зарядки, чтобы повысить конкурентоспособность, такие как беспроводная зарядка. Цель состоит в том, чтобы создать технологию для зарядки автомобиля во время парковки над специальной платформой. Исследования показывают, что эта технология чрезвычайно привлекательна для потребителей. Несмотря на то, что беспроводная зарядка находится на начальной стадии разработки, она может стать реальностью в ближайшие несколько лет при необходимой государственной поддержке и благоприятной нормативно-правовой базе. В то время как Китай стремительно опережает мир в производстве электромобилей, ряд китайских фирм принимают вызов, постоянно обновляя рекорды в области аккумуляторов и других технологий для электромобилей. Одновременно компании, такие как BYD, стремятся снизить стоимость электромобилей, что делает их все более популярными среди потребителей.