电动轿车充电技能
“充电”的概念将被彻底改动,原因在于业界呈现了具有较长的运用寿数并可以快速充电的锂离子电池,并且非触摸充电技能也得到了较大展开。为了延伸电池每次充电后的运用时刻,充电电池正朝着更大容量的方向展开。而在以往,充电时刻需求数小时的大容量电池的寿数一般只需2年左右。
寿数长且可快速充电的电池的呈现也为电子设备的规划带来了新的挑选。比方,规划工程师可以挑选小容量的电池,经过频频充电来处理容量缺乏的问题,只需电池的寿数够长,就无需在设备的运用寿数期内替换电池。
将上述电池与非触摸充电技能相结合,就可以开宣布可以随时随地进行充电的新设备。此类设备的呈现也将促进非触摸充电的基础设施得到完善。相应的设备与充电基础设施的一起展开将能构成新的商场,发作惊人的赢利(见图1)。实际上,寿数长且可快速充电的电池与非触摸充电技能的研制已较为活泼,在各行业界,运用此类技能所开发的充电基础设施及各种设备也越来越多(见图2)。
图1 快速充电与非触摸充电技能将改动设备
图2活泼开发运用新充电电池与新充电办法的设备
*图中的赤色符号符表明轿车与工业设备范畴,绿色符号符表明便携设备范畴
电动轿车是新技能的试金石
面向电动轿车范畴进行的锂离子电池的开发作业,催生了寿数长且可快速充电的电池。自2004年上台以来,这类电池先是广泛使用在电动工具及工业设备上,到2009年或许会正式使用于混合动力车及电动轿车。
轿车出产商将于往后的1年~2年内正式投入电动轿车的研制。为了大幅削减轿车的二氧化碳排放量,日产轿车企划/先进技能开发本部技能企划部资深专家上田昌则以为:“开发完全不排放气体的电动轿车势在必行。”其它多家轿车出产商也都持相同观念。
例如,三菱轿车将于2009年7月开端出售电动轿车iMiEV,公司方案在推出后的第一年出产2000辆,第二年出产4000辆,之后将逐步扩展到年产2万辆。日产轿车也方案于2010年在日本和美国、2011年在我国出售电动轿车,到2012年则方案推行到世界各国。就连在电动轿车研制方面不太活泼的丰田轿车(该公司是混合动力车商场的领先者)也表明将于2012年进入电动轿车商场。
要扩展电动轿车的商场,就必须加大充电站等基础设施的建造。现在开发的电动轿车用锂离子电池的能量密度仅为100Wh/kg左右,还不到笔记本电脑与手机中选用的锂离子电池的一半。这首要是因为,与便携设备比较,用于电动轿车的电池更重视安全性与运用寿数。现在,受限于充电电池的本钱与外形尺寸,电动轿车每次充电后的续航间隔最多也不过100km~200km,仅为引擎车的1/4左右。
充电基础设施的完善是电动轿车取得遍及的重要条件。实际上,企业与地方政府一起完善充电基础设施的举动正在世界各国如火如荼地展开着,其间最为杰出的便是美国Better Place公司。该公司与以色列、丹麦等国的政府联手,正在活泼预备建造用于电动轿车的充电基础设施,仅在以色列就方案将建造50万座充电站。
假如充电基础设施可以得到进一步的完善,那么关于用户来说,电动轿车每次充电后的续航间隔就不再是问题。届时,用户更重视的将是电池的充电时刻及充电方法,这将导致电池开发过程中的思想转化。以往为了延伸续航间隔而拼命进步电池能量密度的做法不再可取,关于开发者来说,更重要的是下降电池的本钱及清晰相应的产品定位。
共振式非触摸充电技能值得等待
用户一旦认可了在较短时刻内对电池进行重复充电的运用方法,那么,关于非触摸充电的需求就会越来越多(见图3)。主动转移设备一般会以固定的频率重复发动、中止,因而,业界正在开发无需人工充电,而经过非触摸充电技能进行充电的设备。在电动轿车方面,如定时行进的巴士等也现已开端进行非触摸充电体系的试验。
图3 方针是在移动中进行充电
现在,已实用化的非触摸充电体系首要选用电磁感应方法,也便是经过一个线圈给另一个线圈供电。可是,电磁感应式非触摸充电体系存在以下三方面的问题:首要,当方位发作偏移时,会导致充电功率下降;其次,有异物进入时,会呈现部分发热的状况;最终,电磁涉及高频方面的防护也不易处理。因而,电场或磁场共振式非触摸充电体系的开发在近期更为活泼。例如,日本竹中工务店正在开发的电场共振式非触摸充电体系就可以处理电磁感应式体系中的部分发热及电磁波和高频防护等问题。
此外,麻省理工学院(MIT)于2007年6月曾发布了其关于磁场共振式非触摸充电技能的研讨。假如这项技能发展顺畅,那么就有或许进行空间全方位的电力传输。使用该技能,电动轿车将可以内行进过程中经过路途或护栏进行充电。