EV uzlādes līkne: kāpēc 80% ir mērķis

Galvenie secinājumi

Uzlādes ātrums samazinās, kad akumulators piepildās. Maksimālā jauda ir pieejama zem aptuveni 30-40% un strauji samazinās pēc 60%.
10-80% ir noderīgais logs. Virs 80% jūs parasti gaidāt ilgāk par katru kilometru, nekā braucot uz nākamo uzlādes staciju.
Divi īsi apstāšanās parasti ir labāki nekā viens garš ceļojumā jebkura garuma, jo abi apstāšanās notiek līknes ātrajā daļā.
Iepriekšējā sagatavošana ir svarīgāka, nekā cilvēki domā. Auksts akumulators pieņem daudz mazāk jaudas, un lielākā daļa automašīnu to uzsildīs, ja jūs norādīsiet uzlādes staciju automašīnas navigācijā.
Ierašanās ar 10-15% ir efektīva rīcība, nevis risks, no kura jāizvairās — ja vien uzlādes stacija ir tāda, kurai jums ir iemesls ticēt, ka tā darbojas.

Kāpēc neviens neuzlādē līdz 100% ceļojuma laikā. Samazinājums nav defekts — tas ir šūnu ķīmijas aizsardzības mehānisms, kad anods piepildās. Pēdējie 20% parasti prasa tikpat ilgu laiku kā pirmie 50%, tāpēc divi apstāšanās līdz 80% ir labāki nekā viens apstāšanās līdz 100%. Ilustratīva forma, kas raksturīga pašreizējiem CCS akumulatoriem; maksimālā jauda un samazināšanās punkti atšķiras atkarībā no transportlīdzekļa.

Kas patiesībā ir samazināšanās

Litija jonu šūna uzlādējas, pārvietojot litija jonus uz anodu. Kad anods ir lielākoties tukšs, tie viegli interkalējas, un šūna var pieņemt ļoti augstu strāvu. Kad tas piepildās, process palēninās, un strāvas spiešana riskē ar metāla litija nogulsnēšanos uz anoda virsmas — kas ir gan pastāvīga kapacitātes zudums, gan drošības problēma. Tāpēc akumulatoru pārvaldības sistēma samazina strāvu, kad uzlādes stāvoklis pieaug. Tas ir samazinājums ^[1].

Tas nav uzlādes stacijas ierobežojums. 350 kW stacija un 150 kW stacija piegādā identisku jaudu automašīnai ar 75% uzlādes stāvokli, jo abos gadījumos automašīna pieprasa daudz mazāk, nekā kāda no tām var piegādāt. Tāpēc galvenā uzlādes stacijas jauda ir daudz vājāks signāls ceļojuma ātrumam, nekā cilvēki pieņem, un kāpēc rinda pie 350 kW vietas var būt lēnāka nekā tukša 150 kW vieta.

Ko tas nozīmē plānošanai

Praktiskā sekas ir pret intuitīvas: jums vajadzētu plānot ierasties pie uzlādes stacijām ar zemu akumulatora uzlādi. Automobilis, kas ierodas ar 10% un iznāk ar 80%, ir pavadījis visu apstāšanos efektīvā līknes daļā. Automobilis, kas ierodas ar 45% un uzlādē līdz 95%, lielāko daļu no savas apstāšanās pavada lēnajā daļā, un tam būs nepieciešams ilgāks laiks, lai pievienotu mazāk kilometrus.

Tas arī nozīmē, ka garā maršrutā vairāk apstāšanās var būt ātrāk nekā mazāk. Divi divdesmit minūšu apstāšanās 10-80% diapazonā bieži pievieno vairāk nobraukuma nekā viens četrdesmit piecu minūšu apstāšanās, kas ilgst līdz 95%. Izņēmums ir tad, kad uzlādes stacijas ir pietiekami retas, ka nākamā ir īsta likme, kas ir pārklājuma problēma, nevis uzlādes problēma.

Iepriekšējā sagatavošana

Šūnas temperatūra nosaka, cik daudz strāvas akumulators pieņems, un akumulators, kas ir sēdējis ārā naktī ziemā, var būt ierobežots līdz daļai no tā siltā laika maksimuma. Lielākā daļa mūsdienu EV uzsildīs akumulatoru, gaidot ātru uzlādi, bet parasti tikai tad, ja uzlādes stacija ir norādīta kā galamērķis automašīnas navigācijā — nevis tālruņa lietotnē, kas darbojas blakus. Tas ir visizplatītākais iemesls, kāpēc automašīna uzlādējas daudz lēnāk, nekā tās specifikācija norāda.

Trīs joslu britu šoseja ar satiksmi abos virzienos pelēkā debesīs — Klaus with K · CC BY-SA 3.0 · Wikimedia Commons

Vai ātrā uzlāde bojā akumulatoru?

Mazāk, nekā folklora norāda, un mazāk, nekā kalendāra novecošana. Lielu flotu analīzes parasti ir atklājušas, ka intensīva ātrās uzlādes izmantošana ir saistīta ar izmērāmu, bet mērenu papildu degradāciju, un ka laiks un vidējais uzlādes stāvoklis ir svarīgāki ^[2]. Efekts ir reāls, un tas ir lielāks, kad uzlādē karstu vai ļoti aukstu akumulatoru, bet tas nav iemesls, lai izvairītos no ātrās uzlādes ceļojumos, kuriem tā ir paredzēta.

Vairāk aizsargājama piesardzība ir par ieradumu uzvedību, nevis ceļojuma uzvedību: automašīna, kas dzīvo pie 100% uzlādes stāvokļa siltā klimatā, tiek apstrādāta sliktāk nekā tā, kas tiek ātri uzlādēta garā ceļojumā reizi mēnesī. Mūsu māsu vietne sīkāk apskata flotes pierādījumus vietnē <a href="https://chargingcompared.com/battery-health/">Charging Compared</a>.

Kāpēc mana automašīna uzlādējās ar 50 kW pie 350 kW uzlādes stacijas?

Gandrīz vienmēr uzlādes stāvokļa vai akumulatora temperatūras dēļ. Virs aptuveni 70% automašīna pieprasa daudz mazāk, nekā stacija var piegādāt; auksts akumulators dara to pašu jebkurā uzlādes stāvoklī. Neviens no tiem nav defekts ar uzlādes staciju.

Vai man jāgaida, līdz akumulators sasniedz 100%?

Ceļojuma laikā nē. Pēdējie 20% parasti aizņem aptuveni tikpat ilgu laiku kā pirmie 50%, tāpēc parasti ir labāk turpināt braukt un apstāties vēlreiz.

Vai ir slikti ierasties pie uzlādes stacijas gandrīz tukšam?

Nē — tas ir efektīvs veids, kā to izmantot, jo visa sesija notiek līknes ātrajā daļā. Ierodieties ar zemu uzlādi pie uzlādes stacijām, kurām jums ir iemesls uzticēties.

Vai samazināšanās atšķiras starp automašīnām?

Maksimālā jauda un precīzie samazināšanās punkti atšķiras ievērojami. Forma nesakrīt: augsta sākumā, strauji krītoša pēc 60%, nenozīmīga tuvu pilnam.

Atsauces

Katrs zemāk minētais citāts saista ar oriģinālo recenzēto ierakstu PubMed vai caur DOI. Nekas šeit nav aizvietotājs medicīnas padomam.

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
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
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
Fast-Charging Model of Lithium Polymer Cells Jaguemont J, Bardé F · World Electric Vehicle Journal · 2025 · Journal article DOI
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
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
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
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
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
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
Bottlenecks to Fast Charging of Lithium-Ion-Insertion Cells for Electric Vehicles Chandrasekaran R · ECS Transactions · 2014 · Journal article DOI
Bottlenecks to Fast Charging of Lithium-Ion-Insertion Cells for Electric Vehicles Chandrasekaran R · ECS Meeting Abstracts · 2013 · Journal article DOI
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