Càrrega

Per què no carregar al 100% en un viatge

La cosa més útil a entendre sobre la càrrega ràpida és que la taxa no és constant. És més alta quan la bateria està gairebé buida i col·lapsa a mesura que s'omple — cosa que significa que el viatge més ràpid implica arribar als carregadors amb poca càrrega i marxar-ne aviat.

Actualitzat 4 min de lectura 13 citacions

Cotxe de berlina elèctric aparcat al costat de la carretera a Munic
AuHaidhausen · CC BY 4.0 · Wikimedia Commons
La forma d'una corba de càrrega ràpida La taxa de càrrega és més alta per sota d'aproximadament el 30% d'estat de càrrega, disminueix constantment del 40%, i al 80% ha caigut a aproximadament un terç del seu màxim, continuant caient fins a gairebé res al 100%. 04080120160020406080100State of charge (%)Charge rate (kW)Charge rate80%
Per què ningú carrega al 100% en un viatge. El taper no és un defecte — és la química de la cel·la que es protegeix a mesura que s'omple l'anode. L'últim 20% normalment triga tant com el primer 50%, que és la raó per la qual dues parades al 80% són millor que una parada al 100%. Forma il·lustrativa típica dels paquets CCS actuals; els punts de potència màxima i taper difereixen segons el vehicle.

Què és realment el taper

Una cel·la de liti-ió es carrega movent ions de liti cap a l'anode. Quan l'anode està majoritàriament buit, s'intercalen fàcilment i la cel·la pot acceptar un corrent molt alt. A mesura que s'omple, el procés es ralentitza, i empènyer el corrent de totes maneres posa en risc la formació de liti metàl·lic a la superfície de l'anode — que és tant una pèrdua de capacitat permanent com un problema de seguretat. El sistema de gestió de la bateria, per tant, redueix el corrent a mesura que l'estat de càrrega augmenta. Això és el taper [1].

No és una limitació del carregador. Un carregador de 350 kW i un de 150 kW proporcionen potència idèntica a un cotxe amb un 75% d'estat de càrrega, perquè en ambdós casos el cotxe demana molt menys del que qualsevol dels dos pot subministrar. Aquesta és la raó per la qual la potència del carregador és un senyal molt més feble de la velocitat del viatge del que la gent suposa, i per què una cua en un lloc de 350 kW pot ser més lenta que un de buit de 150 kW.

Què significa això per a la planificació

La conseqüència pràctica és contraintuitiva: hauríem de planificar arribar als carregadors amb una bateria baixa. Un cotxe que arriba amb un 10% i marxa amb un 80% ha passat tota la seva parada en la part eficient de la corba. Un cotxe que arriba amb un 45% i carrega fins al 95% passa la major part de la seva parada en la part lenta, i trigarà més a afegir menys quilòmetres.

També significa que en una ruta llarga, més parades poden ser més ràpides que menys. Dos parades de vint minuts en la franja del 10-80% sovint afegeixen més autonomia que una parada de quaranta-cinc minuts que arriba al 95%. L'excepció és quan els carregadors són tan escassos que el següent és una veritable aposta, que és un problema de cobertura més que de càrrega.

Precondició

La temperatura de la cel·la determina quant corrent acceptarà un paquet, i un paquet que ha estat fora durant la nit a l'hivern pot estar limitat a una fracció del seu màxim en temps càlid. La majoria dels vehicles elèctrics moderns escalfaran el paquet en anticipació d'una càrrega ràpida, però normalment només si el carregador està establert com a destinació en la navegació pròpia del cotxe — no en una aplicació de telèfon que s'executa al mateix temps. Aquesta és la raó més comuna per la qual un cotxe carrega molt més lentament del que la seva especificació suggereix.

Autopista britànica de tres carrils amb trànsit en ambdues direccions sota un cel gris
Klaus with K · CC BY-SA 3.0 · Wikimedia Commons

La càrrega ràpida danya la bateria?

Menys del que suggereix la tradició, i menys del que ho fa l'envelliment per calendari. Les anàlisis de grans flotes han trobat generalment que l'ús intensiu de càrrega ràpida està associat amb una degradació addicional mesurable però modesta, i que el temps i l'estat mitjà de càrrega importen més [2]. L'efecte és real, i és més gran quan es carrega un paquet calent o molt fred, però no és una raó per evitar la càrrega ràpida en els viatges per als quals existeix.

La precaució més defensable és sobre el comportament habitual més que el comportament en viatges: un cotxe que es manté al 100% d'estat de càrrega en un clima càlid està sent tractat pitjor que un que es carrega ràpidament en un viatge llarg una vegada al mes. El nostre lloc germà cobreix les proves de flota amb més detall a <a href="https://chargingcompared.com/battery-health/">Charging Compared</a>.

Per què el meu cotxe va carregar a 50 kW en un carregador de 350 kW?
Quasi sempre és per l'estat de càrrega o la temperatura del paquet. Per sobre d'aproximadament el 70% el cotxe demana molt menys del que el carregador pot subministrar; un paquet fred fa el mateix a qualsevol estat de càrrega. Cap dels dos és un defecte del carregador.
Haig d'esperar que la bateria arribi al 100%?
En un viatge, no. L'últim 20% normalment triga tant com el primer 50%, així que normalment és millor continuar conduint i aturar-se de nou.
És dolent arribar a un carregador gairebé buit?
No — és la manera eficient d'utilitzar-ne un, perquè tota la sessió es produeix en la part ràpida de la corba. Arriba baix als carregadors que tens motius per confiar.
Difereix el taper entre cotxes?
La potència màxima i els punts exactes de taper difereixen considerablement. La forma no: alta al principi, caient dràsticament després del 60%, negligible a prop del ple.

Referències

Cada cita a continuació enllaça amb el registre original revisat per parells a PubMed o a través de DOI. Res d'això és un substitut del consell mèdic.

  1. Electric Vehicle (EV) Review: Bibliometric Analysis of Electric Vehicle Trend, Policy, Lithium-Ion Battery, Battery Management, Charging Infrastructure, Smart Charging, and Electric Vehicle-to-Everything (V2X) Veza I, Syaifuddin M, Idris M, et al. · Energies · 2024 · Journal article DOI
  2. Dynamic User Equilibrium for Electric Vehicle Departure Time and Path–Charging Choices with Wireless and Fast Charging Services Zhang X, Ren H · World Electric Vehicle Journal · 2026 · Journal article DOI
  3. Model Predictive Control Using an Artificial Neural Network for Fast-Charging Lithium-Ion Batteries Jaguemont J, Darwiche A, Bardé F · World Electric Vehicle Journal · 2025 · Journal article DOI
  4. Fast-Charging Model of Lithium Polymer Cells Jaguemont J, Bardé F · World Electric Vehicle Journal · 2025 · Journal article DOI
  5. Comparison of EV Fast Charging Protocols and Impact of Sinusoidal Half-Wave Fast Charging Methods on Lithium-Ion Cells Althurthi S, Rajashekara K, Debnath T · World Electric Vehicle Journal · 2024 · Journal article DOI
  6. An Implementation of Quasi-Newton Algorithm for Fast-charging Lithium-Ion Battery (LIB) Optimization in Electric Vehicle Application Anjarani M, Raharya N · International Journal of Electrical, Computer, and Biomedical Engineering · 2024 · Journal article DOI
  7. End-to-End Direct-Current-Based Extreme Fast Electric Vehicle Charging Infrastructure Using Lithium-Ion Battery Storage Powar V, Singh R · Batteries · 2023 · Journal article DOI
  8. Advancements in Electric Vehicle Charging Infrastructure: Fast Charging, Wireless Charging, and Smart Grid Integration Jordan Y. Arpilleda · International Journal of Advanced Research in Science, Communication and Technology · 2023 · Journal article DOI
  9. Novel Hybrid Thermal Management System for High-Power Lithium-Ion Module for Electric Vehicles: Fast Charging Applications Karimi D, Behi H, Van Mierlo J, et al. · World Electric Vehicle Journal · 2022 · Journal article DOI
  10. TEKNIK FAST CHARGING BATERAI LITHIUM-ION MENGGUNAKAN LOGIKA FUZZY Anshori A, Siswojo B, Hasanah R · Jurnal Ecotipe (Electronic, Control, Telecommunication, Information, and Power Engineering) · 2020 · Journal article DOI
  11. Bottlenecks to Fast Charging of Lithium-Ion-Insertion Cells for Electric Vehicles Chandrasekaran R · ECS Transactions · 2014 · Journal article DOI
  12. Bottlenecks to Fast Charging of Lithium-Ion-Insertion Cells for Electric Vehicles Chandrasekaran R · ECS Meeting Abstracts · 2013 · Journal article DOI
  13. Fast Charging Method Based on Estimation of Ion Concentrations using a Reduced Order of Electrochemical Thermal Model for Lithium Ion Polymer Battery Choe S, Li X, Xiao M · World Electric Vehicle Journal · 2013 · Journal article DOI

Aquesta pàgina va ser traduïda automàticament de l'anglès. Les cites i els números no han canviat. Llegiu l'original en anglès si alguna cosa sona estranya. Llegiu l'original en anglès