Čínski výrobcovia elektromobilov si v posledných mesiacoch nastavili zvláštne meradlo úspechu: kto vie batériu nabíjať najrýchlejšie. FAW Group oznámil, že jeho značka Hongqi spolu so spoločnosťou China Automotive New Energy Battery Technology dokončili testy novej ultra-rýchlej nabíjacej batérie. Z 10 na 70 percent stavu nabitia sa dostala za 3 minúty a 41 sekúnd. Na 97 percent jej stačilo 8 minút a 3 sekundy. Testovanie prebehlo pri teplote 25 °C.
Hongqi dostalo články na 12C. Takýto výkon však držia len krátko
FAW pri novej batérii uvádza špičkovú nabíjaciu rýchlosť 12C. Podľa CarNewsChina sa výrobca dostal cez doterajší limit samotných článkov úpravou anódy pre ultra-rýchle nabíjanie.
Hodnota C vyjadruje nabíjací prúd vo vzťahu ku kapacite článku. Jednoduchým prepočtom by 12C zodpovedalo približne piatim minútam do plného nabitia. Takýto výkon však batéria nedrží od začiatku až do konca. Ide o vrchol nabíjacej krivky a s rastúcim stavom nabitia musí riadiaca elektronika prúd postupne obmedzovať, aby články neprekročili svoje teplotné a napäťové limity.
FAW zatiaľ nezverejnil kapacitu testovaného packu ani maximálny nabíjací výkon v kilowattoch. Z údaja 12C preto nevieme vypočítať, aký výkon by musel dodať stojan pri sériovom aute. V praxi bude výsledný čas závisieť aj od toho, čo dokáže poskytnúť nabíjacia infraštruktúra.
Samotný článok dostal anódu upravenú na prijímanie vysokého nabíjacieho prúdu. Ďalšou časťou je vlastný elektrolyt s nízkou energiou desolvatácie. Lítiové ióny sú pri pohybe elektrolytom obklopené molekulami rozpúšťadla a pred vstupom do elektródy sa ich musia zbaviť. Nižšia energia desolvatácie zjednodušene znamená, že ióny nemusia prekonávať takú vysokú energetickú bariéru a cez rozhranie sa dostanú rýchlejšie aj pri veľmi vysokých nabíjacích prúdoch.
Ďalšia úprava kombinuje kompozitné uhlíkové povlakovanie s objemovým dopovaním materiálu. Podľa správy agentúry Xinhua, ktorú zverejnil China Daily, sa tým podarilo znížiť vnútorný odpor článkov o 15 percent oproti článkom rovnakého systému. Pri 12C je práve odpor jeden z problémov, ktorý treba dostať dole. Menej elektrickej energie sa premení na teplo a článok môže prijať vysoký výkon bez takého prudkého prehrievania.
Pri takomto nabíjacom prúde musí chladenie udržať pod kontrolou každý článok
Pri vysokom nabíjacom prúde rastú elektrické straty a s nimi aj tepelné zaťaženie batérie. Hongqi preto používa kvapalinové chladenie, ktoré má počas rýchleho nabíjania udržať rozdiel teplôt naprieč celým batériovým packom do 3 °C.
Problém nie je len v tom, akú najvyššiu teplotu batéria dosiahne. Ak sa časť packu zahrieva rýchlejšie než zvyšok, práve najteplejšie články začnú určovať, koľko prúdu ešte môže riadiaca elektronika dovoliť. Rozdielne teploty zároveň znamenajú rozdielne podmienky starnutia jednotlivých článkov.
Kvapalinový okruh dopĺňa inteligentný manažment. Softvér priebežne vyhodnocuje, či auto stojí, jazdí alebo sa práve rýchlo nabíja, a chladenie prispôsobuje aktuálnej záťaži. Ak teplota článkov začne stúpať príliš rýchlo, nabíjací výkon zníži. Súčasne kontroluje napätie a stav nabitia, aby sa niektorý článok nedostal nad povolenú hranicu.
Hongqi už prekonalo BYD aj Geely, rýchlejší zostáva len CATL
FAW nie je prvý, kto tento rok ukázal nabíjanie v jednotkách minút. Podľa údajov, ktoré zozbieral CarNewsChina, BYD Blade Battery 2.0 zvládne nabitie z 10 na 97 percent za 9 minút, zatiaľ čo CATL s treťou generáciou Shenxing uvádza nabitie z 10 na 98 percent za 6 minút a 27 sekúnd.
Geely pri batérii Energee Golden Brick udáva čas 4 minúty a 22 sekúnd pri nabití z 10 na 70 percent a 8 minút a 42 sekúnd pri nabití na 97 percent. Hongqi je pri rovnakých rozsahoch rýchlejšie, potrebuje 3 minúty a 41 sekúnd, respektíve 8 minút a 3 sekundy. Na CATL sa však pri nabití takmer doplna stále nechytá.
Nie je to však výsledok jedného spoločného porovnávacieho testu. Každý výrobca meral vlastnú batériu a nie sú zverejnené rovnaké testovacie podmienky, kapacity packov ani spôsob prípravy batérie pred nabíjaním. CATL navyše meria až do 98 percent, Hongqi do 97 percent. Časy sa teda dajú postaviť vedľa seba, no nejde o priame laboratórne porovnanie štyroch batérií za rovnakých podmienok.
Hongqi ukázalo osem minút pri 25 °C, zima zostáva neznámou
BYD Blade Battery 2.0 je podľa CarNewsChina už nasadená vo viacerých sériovo vyrábaných modeloch. Technológia Geely Energee Golden Brick sa zatiaľ používa iba v jednom aute, Lynk & Co 10. Hongqi zatiaľ neoznámil, v ktorých konkrétnych modeloch sa nová batéria objaví ani kedy začne jej sériová výroba.
FAW pri teste nepovedal, čo s článkami spraví opakované nabíjanie výkonom 12C. Nevieme, koľko takýchto cyklov absolvovali ani či po nich klesla využiteľná kapacita batérie. Práve to bude pri sériovom nasadení dôležité, pretože životnosť trakčnej batérie výrazne ovplyvňuje aj teplota a rýchlosť nabíjania.
Rovnako nepoznáme správanie novej batérie v zime. Hongqi ukázalo výsledok pri 25 °C, zatiaľ čo BYD a CATL už zverejnili aj údaje pri nízkych teplotách. CATL napríklad uvádza nabitie z 20 na 98 percent za 9 minút pri mínus 30 °C.
Pri nabíjaní elektromobilu v zime pritom práve teplota batérie rozhoduje o tom, koľko výkonu môže prijať. Studený článok má vyšší vnútorný odpor a bez predohrevu sa k hodnotám nameraným pri 25 °C nedostane. FAW teda zatiaľ preukázal čas 8 minút a 3 sekundy pri 25 °C. Údaje z mrazu, opakované nabíjacie cykly aj výsledok v sériovom aute ešte chýbajú.
