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智能手机的能源革命:手机快充如何重塑我们的设备 (智能手机的能源消耗率)


文章编号:92185 / 分类:行业资讯 / 更新时间:2025-01-03 01:52:35 / 浏览:
手机快充如何重塑我们的设备

随着智能手机在我们的生活中扮演着越来越重要的角色,它们的能源消耗率也随之增加。这导致智能手机电池续航时间缩短,给用户带来了极大的不便。为了解决这一问题,手机快充技术应运而生,它通过提供更快的充电速度来显著提高智能手机的能源效率。

手机快充的原理

手机快充的工作原理是将更高功率的电能输入设备电池中。传统充电器通常使用5V/1A的标准充电规格,而快充技术则采用更高的电压和电流,例如9V/2A或12V/1.5A。

为了支持快充,智能手机必须配备兼容的硬件和软件,包括支持快速充电协议的芯片组、优化电池管理的软件算法以及采用更先进电极材料的电池。这些技术共同作用,以提高充电效率,减少充电时间。

手机快充的优势

手机快充技术为用户带来了以下优势:

  • 更快的充电速度:快充技术可以显著缩短充电时间,通常可以在30分钟内为智能手机充电至50%以上。
  • 提高电池寿命:快充通过减少充电次数延长电池寿命。这是因为较少的充电周期可以降低电池退化的速度。
  • 使用方便:快充技术使用户可以快速为设备充电,即使是在时间紧迫的情况下。这提高了智能手机的实用性和便利性。

快充技术的未来

手机快充技术仍在不断发展和创新。未来,我们可能会看到以下趋势:

  • 更高的充电功率:充电功率的进一步提高将使智能手机在更短的时间内充电至更高的电量。
  • 无线快充:无线快充技术将允许用户在不使用电线的情况下快速为设备充电。
  • 个性化充电:智能充电技术将根据设备的特定需求调整充电功率和时间,从而优化充电效率。

结论

手机快充技术是智能手机能源革命中的一项重大突破。它通过提供更快的充电速度、提高电池寿命和使用方便,重塑了我们的设备,使智能手机更加实用和可靠。随着技术的不断发展,未来快充技术有望为用户提供更出色和更便捷的充电体验。


面向未来能源实现智能连接spanTEConnectivity布局中国新能源市场推进工业智能低碳转型span

2017年4月13日,中国上海 --全球连接和传感领域领军企业TE Connectivity (以下简称TE)聚焦中国能源行业的发展与转型,以面向未来能源,实现智能连接为目标,领先推出全流程的新能源连接应用解决方案。 该解决方案秉承严苛环境应用下的精密设计和卓越性能,是TE瞄准中国新兴能源行业:光伏/风能发电、蓄电储能、充电桩/电动汽车,而推出的新一代整合连接方案。 在当下全球能源系统变革的浪潮下,TE将携手客户和合作伙伴,加速本地能源行业的创新、智能及互联一体化进程,进而推进中国工业实现低碳转型。

全球能源行业经历了从高碳到低碳、从低效到高效、从局部平衡到大范围配置的深刻革命。 如今,新能源以其低碳、高效且具备广泛互联性的优势,成为全球各个经济体能源战略角逐的焦点。 顺应这一趋势,国务院制定了以《可再生能源发展十三五规划》为纲领的现代化能源发展之路,明确了以集成优化、互联网+、智慧能源工程为代表的新业态。 可预见的是,打造绿色、低碳和智能的能源格局将成为我国工业结构调整乃至整个经济结构转型的重要支点。

创新连接科技,行变未来能源之路

在宏观政策和政府投资的鼓励下,中国可再生能源产业将大获利好:可再生能源新增投资约2.5万亿元;发改委提出到2020年,我国将新增集中式充换电站超过1.2万座,分散式充电桩超过480万个,来满足全国500万辆电动汽车的充电需求。 我们认为,实现这一目标离不开可靠、安全、绿色的智能连接。 TE工业事业部中国区自动化与控制商务总经理宋湘辉强调了实现新能源美好未来的前提。

提高能效、改善采收率、强化环保技术、引入大数据概念、实现互联互通将在其中起到关键性承载作用,成为不可或缺的关键因素。 站在高科技和信息化的前沿,我们基于能源客户的生产挑战和产业瓶颈,提供一个适用于从发电端到终端用户的系统化技术解决方案。 他介绍道。

自1988年进入中国以来,TE传承75年来的市场经验,在传统能源和新能源市场不断发展。 而今,TE依托引领行业的技术实力和深厚经验,推出适用于控制保护系统,BMS电池管理系统、交/直流充电桩等领域的连接方案,致力于为中国业界打造个性化、定制化的连接方案选型,提供专业、高效、经济、差异化服务的同时,更带来超乎寻常的连接体验。

精湛连接艺术,护航中国能源变革

TE新能源解决方案集合了安全、可靠、智能、高效等性能优势,以发电系统、蓄电池系统、充电设备为三大基础,可细化至八大系统应用:太阳能板连接系统、光伏/储能逆变器系统、变桨系统、风能逆变器系统、控制保护系统、电池管理系统(BMS)、交流充电桩、直流充电桩。 其中,TE针对应用于电动汽车中的控制保护系统、储能箱中的电池管理系统以及交/直流充电桩推出完善的连接应用解决方案。 这些应用解决方案可帮助新能源行业客户优化产品,真正意义上实现智能、兼容、可持续的新能源业态:

- 控制保护系统在新能源汽车以及储能系统中对主正,主副回路以及预冲回路进行切换,起到过电流、过电压及蓄电池欠压的保护作用。 TE元器件包括IHV100/200高压直流接触器、预充电阻,具备高可靠性,保证高效运转,能够完成可靠的高电压、大电流切断等操作,直接提升电动汽车的安全性,为消费者的人身及财产安全保驾护航。

控制保护系统

- 电池管理系统(BMS)在新能源汽车以及储能系统中对电池起到检测、管理的作用,是动力和储能电池组不可或缺的重要部分。 在该系统中,TE Dynamic 连接器、AMPMODU 连接器能够胜任长期处于震动及腐蚀性气体环境中的作业,提供数据传输的稳定和电池状况的实时反应,可靠连接成为BMS 安全、高效运行的必要条件。

电池管理系统

- 交流充电桩为电动车车载充电机提供交流控制电源,因而对于连接件的电流、温度、电压等要求标准更高。 TE 在交流充电桩连接方案中注重应用效果,在空间利用、器件性能、安全防护等方面均有出色表现。 主要产品包括T92、T9V继电器、充电枪和电缆服务等,能达到新国标,并具有耐温升、体积小的优势。

交流充电桩

- 直流充电桩可以为电动汽车非车载动力电池提供直流电源的供电装置。 应用于TE直流充电桩的产品主要包括IHV100/200高压直流接触器、充电枪、工业RJ45连接器,这些产品兼顾大功率输出和宽范围电流调整,符合直流充电车端接口安全防护措施与充电接口兼容性要求,为快充模式提供坚实保障,最大程度满足充电桩企业的发展需求。

直流充电桩

此外,TE在光伏/储能逆变系统和太阳能板系统中的可靠连接确保光伏发电厂可以在严苛环境下进行稳定的能源传输。 在风力发电设施中,TE在变桨系统中创新智能化连接为之提供坚实保障,帮助达到出色的可靠性和稳定性。 TE 针对风能逆变器,可为厂商提供从千瓦级到兆瓦级风电机组的全套连接解决方案。

畅想连接未来,共创低碳生活

十三五时期将是中国能源低碳转型的关键时期。 在全球倡导可持续发展的当下,TE作为企业公民,身体力行实践可持续发展,2016 较 2010温室效应气体排放量降低32 %,用水量减少 21%。

在工程师精神的熏陶下,TE工程师们可以将不可能的理念变成开创性的解决方案,创新的信念和卓越的工程技术为客户增添了源源不断的竞争力。 面对已经到来的新能源改革浪潮,TE将为客户提供振动、腐蚀和高电压等严苛环境中的可靠连接,确保能源和数据的稳定传输,并携手客户,在新能源产业升级中,共同迎接每一个挑战,致力于提高能源使用效率、降低能源使用成本,共同推进节能的生活方式,让我们的家园更绿色、更美好。

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手机快充和慢充哪个更伤电池?

我是大愚小二家的胖书僮,我曾经亲身经历过这样的问题,视频中有详细情况说明,谢谢观看。

首先,由于快充比慢充的充电电压和电流大一些,因此在伤电池的程度上,肯定是快充更伤电池一些。 不过在实际使用中, 这种伤害其实根本就可以忽略不计 ,所以说二者其实没有什么特别大的区别。

可能大家都会被快充这个噱头所骗了,觉得这个快充就意味着超高的电流和超高的电压。 不过其实这都是在手机的安全范围之内进行的一种电压或电流方面的提高。 这也就意味着,这一系列的提升都属于正常的可接受范围之内。

按国标理论来考虑

在之前,我也承认过慢充肯定比快充对电池的伤害更小一些。 毕竟电流和电压都小,对于电池的冲击也会比较小。 不过根据目前手机电池的国标理论来说, 如今的手机电池只要在800次的充放之后,手机电池能够保证80%的性能就算得上是合格。

这也就意味着,在每天都要充电的情况之下,如今的手机电池都要满足在两年半的时间之内能保持 80%性能 的标准。 大家需要注意的是, 现在的手机寿命大多数也就是两三年 。 而在如此的损害曲线之下,在手机的基本寿命之内,使用快充并不会对手机的续航造成什么太大的影响。 所以我们可以认为,其实使用手机快充并不会对手机电池造成太大的损耗,至少在国家的标准之内已经足够我们使用了。

按技术理论来考虑

如今的每一次科学技术发展背后都有科学家的背书。 目前能够出现在我们民用范围内的 科技 其实都是符合一定的技术标准的 ,绝对符合安全且稳定的特点。 现在支持快充的手机肯定都有着快充芯片的加持,而这个 快充芯片 就是调整充电功率用的。

相信大家也都听说过一些噱头的宣传,如今的手机快充技术只是在短时间内能够将手机快速充电到足够我们使用,随后他就会进入相应的 慢充模式 。 如此一来,手机的高电压高电流对于芯片的冲击就小了,并不会造成我们想象那么大的后果。

所以在目前手机电池容量得不到快速发展的情况之下,采用快充这种方式来解决手机的续航问题也算得上是一种另类的解决方法, 虽然不治根,但是能治面 。 对于我们来说,我们也应该去迎合时代的发展,不要去擅自相信一些毫无根据的谣言,更不要去毫无意义的反对某些技术的发展。

保护电池的方法

当然,如果大家真的对于自己手机的电池容量比较上心的话,那么我们也可以用这几个方法来保护电池。

相信大家都习惯了在打 游戏 的时候插上一根手机电线,这样的话就可以保证充足的续航,不过其实这种方式是极其危险且错误的。

这种 一边充电一边放电 的模式会对手机电池的容量造成一定的损害,同样还会带来一些危险,比如手机电池爆炸,我们以后应该尽可能的去减少这种充电方式。

手机电池一般 有一个特殊的放电曲线,就是在25%~80%的电量区间内 ,手机电池的容量不会受到太大的伤害,如果高于此或低于此的话,手机电池容量的损耗程度就会加快。

因此在我们日常使用手机的时候,我们应该注意将手机电池的电量努力的保持在这个区间之内,这样手机电池就会更加的耐用了。

总而言之,无论如何手机快充都是一种 科技 的发展模式,而它也不会对你的手机带来什么太大的伤害。 千万不要再相信网络上的一些谣言了,如果这真的是一种不成熟的技术的话,那么它大概率也不会出现在我们的身边。 快充只是一种暂时性解决手机电池容量不足的解决方案,而在今后,我们应该期待的是手机电池容量的大规模技术突破。

芯科讯为您解答 。

手机快充和慢充哪个更伤电池?

毫无疑问快充肯定更伤电池。 举一个例子,你想把一瓶汽水倒入一个大瓶子里,你任由它慢慢的流出当时间当然慢了,而如果你捏紧瓶子给它压力,那就快了,但瓶子会因为过大的压力受损。 快充也类似这个道理,只是强行的把电灌输进去 。 但其实现在手机快充技术也是很发达了,也是行业发展的趋势,你看苹果原来万年5W充电功率现在不也支持18W了?所以说伤电池是必然了,但各个厂商在没有在电池技术上没有革命性突破时,快充技术还是会各家厂商发展的一个重点。

快充芯片与数据线

由于下面的文章需要用到这一知识点,我先给大家讲讲快充芯片与数据线的作用。

快充芯片有一个重要的功能就是调节充电功率 。 比如说我们手机在手机充电的前30分钟是最快的,随着温度的增高快充芯片就会调节充电的功率使其的瓦数下降,进而保护电池。 在手机充电的最后十几分钟会采用涓流充电,这也是保护电池的一个手法,然而这些都是快充芯片一手操控的。

数据线很简单,就是用来承载电流用的。 随着电流的增高会对数据线的材质粗细都有一定的需要,以下的文章我会讲到。

快充技术为什会伤害电池

这就要从我们高中学的物理知识讲起,由P=UI这个公式可以得知,想要增大手机的充电功率必然就要增加电压或者电流。这样一来就衍生出了两种快充方案

高压小电流 指的就是抬高电压来使充电功率增快,但是这也拥有一个绝对的弊端,就是发热。 过量的发热是造成损害电池的重要元凶 。

我们现在所用的手机电池多数为锂离子聚合物电池,由于这种电池的一些物理特性,强行拔高电压给电池充电会造成电池温度的大幅度升高,就想我刚才上述所提到的,是把电强行的塞进去。 锂电池在高热量的情况下会造成电池容量骤减和电芯的永久性损坏。 不过也有一个优点,就是价格便宜,这种充电的方案的成本太便宜了,最高不超过30元,所以近一年来多数用在千元机上 。

低压大电流指 的就是通过提高电流来使其充电功率加快,由于降低了电压,所以机身基本不怎么发热,属于一种更安全的快充手段。 它的优势就在于充的快,更安全,热量全部集中在充电器上,机身本身不进行别的操作是不会发热的,所以快充芯片才能够让满功率充电的时间更久,这样一来当然充的快了 。 注意一点,虽然不发热还是会对电池造成一些损坏,只是轻微损坏。 就好像人们讲究的是细嚼慢咽,狼吞虎咽的当然对身体不好了,同理。 不过有利必有弊,这种方案的成本比较贵。 由于提高了电流所以必须要有一个良好的媒介,就是数据线,采用这种方案的手机它的数据线都是定制的,同时它的数据线也比普通数据线更粗,增加了额外的成本。

为什么快充技术伤电池厂家还要研发它呢?

这其实也是很好理解的,目前移动端带给人类的好处实在是太多了。 现在许多人出门根本不带钱包,都是微信支付宝支付,但万一要是手机没电了呢,不都是什么都做不了了吗 ?我在开篇的时候也说过了,在电池技术没有得到突破性进展时候,厂家只能通过快充来使得手机重新“回血”。 况且快充技术也正是人们所需要的,你有没发现自从快充技术问世以来出门随手带充电宝的人就少了。 很多场景都是电池即将没电然而这时候又必须出门,要像以前一样充满一块电池需要接近两小时的时间那谁有时间等啊,这时候快充技术就派上用场的,只需20分钟就能充到接近一半的电,甚至快的30分钟就能充满。

伤电池是一定的,但是厂家在研发快充的时候有一定要把快充安全放在第一位。 所以我们根本就不要在这个问题上费心,伤电池管他去伤,大不了用个一年去售后换一块新的就好了,也最多不要100块钱。 所以我认为快充技术的利还是 弊的 。

如何最大程度的保护电池

刚刚讲到拥有快充技术的手机伤电池也是难免的,但我们还是能通过一些手段最大程度上的保护电池 。

结尾

不过我们也不要过度的担心,现在快充技术很发达的,就像我刚才说的大不了换一块电池。 使用非原装充电器才是真正的禁忌,一定要牢记。

以上就是我回答的全部内容 。

大家好,我是 科技 领域创作者,好奇心拆解,每天拆解不同的东西,满足你的好奇心

要想理解这个问题,我们先来了解一下快充和慢充

快充是智能手机上普遍运用的一种新技术,能在更短的时间内为手机充更多的电。

顾名思义快充就是充电快的意思,当然也只是相对的。

慢充对于现在的全民手机时代,一般都会将5V2A的充电头作为普通充电的标准。当然,也有极少数的厂商认为5V1A是标准充电(例如:某果)

理论上来说。 。 。 慢充好。 。 。

但是就算是 快充在最后10%都会 开始进入进入小电流充电模式来保护电池

不过现在 的电池 在这方面发展还是蛮快的,大家都以为做电池 最牛逼的 是 sony ,三洋等国外品牌,其实 国内的电池工业也毫不逊色,在快充电池这方面甚至还领先。

所以说,现在的快充技术和相应的快充电池已经做到了让你根本不需要考虑电池损害的地步。

800次充放 以后 能够保证 80% 以上的性能!

800次?那时候你还在继续用这款手机嘛 ?

所以说,就算快充伤电池,也是微乎其微几乎可以忽略不计的

以上是我的回答,请参考

元旦了,我祝福大家新年快乐!身体 健康 !

首先,我们所说的伤电池指的是损耗电池的寿命,也就是常说的电池不受用。

电池的寿命取决于循环次数,循环次数越多,电池的寿命剩余就越少,循环次数越少,电池的寿命剩余就越多,电池长时间不用也会使寿命衰减。

不管是快充还是慢充,一个人天天打 游戏 ,一天3-4充,或者经常边充边玩,另外一个人日常使用不打 游戏 一天一充,对比之下,肯定是经常打 游戏 的电池损耗更快。

快充和慢充的区别就是所用的电流电压组合不同,功率大小不同,导致其充电速度不同,但是其目的是一样的,都是要把手机充满。

以苹果8P为例,同样的苹果8P,经常打 游戏 的人,电池循环次数较多,电池性能衰减速度快,可能两年就需要更换电池。 不打 游戏 或偶尔打 游戏 的人循环次数相对少一点,可能坚持三年甚至更久。

所以电池的寿命取决于循环次数,与快充慢充关系不大。 其次,若想实现快充,首先是该手机支持快充,若该手机不支持快充,你用一套快充充电器给这台手机充电,它的充电模块和电池因电压高电流大会导致发热,经常这样会损坏电器件和电池,这里说的是损坏,不是损耗。

快充是趋势,是技术创新,是手机发展的必然方向,祖传五福一安的苹果也用上了18wPD快充,目前的快充技术已经很成熟了,市面上很多千元机都用上了18w快充,这是大势所趋。 所以不需要担心快充伤电池,更何况现在手机更新换代快,差不多两年换一次手机,可能你的电池还没到换的时候就先把手机给换了。

综上所述,快充与慢充一样,对手机没有影响,拿快充充电器充不支持快充的手机会损伤电池和元器件,手机电池的寿命取决于循环次数,边充边玩不会伤手机,只会把充电尾插口顶变形,导致充电接触不良或充不上电,可以使用L头的 游戏 线玩 游戏 ,避免将尾插口顶坏。

很多人都经常担心手机快充慢充混用的问题,会不会对电池带来损害。 我们先来看看快慢充的优缺点。 快充优点是速度快,省时间,缺点是对电池损害比慢充大一些;慢充优点是对电池损害比快充小,缺点是费时间。

但是快充并不是很多人想的那样损耗电池,因为手机厂商都对充电策略进行了调整,比如说前20分钟保持高功率快充,然后当手机电量达到一定程度后开始减速,甚至变成慢充,这样就能大大减少损伤电池的隐患。

其实在我看来,无论对电池如何保养,如何注意,无论多高档的手机,两三年差不多就过时了,而即使是一直用快充,电池寿命管一年多也是没问题的,大部分手机在整个生命周期中正常情况下只需要换一次电池,而且更换成本很低,相比手机售价来说完全可以忽略。 所以为了节省自己的时间,还是不用担心快充对电池的损耗问题了,顺其自然使用就可以了。

手机电池的快充和慢充,在充电器输出功率的大小。 充电器的电压都是一样的,关键是输出电流的大小了。

本人两手机,一vivo手机,一华为平板手机。 电池都是4000毫安时。 vivo充电器标有,5V/4.5A,华为充电器标有,5V/2A。 显然,电压同为5V,但输出电流不同。 二者接口标准相同,可以互换充电,但是,快充的时间短,慢充的时间长。

充电电流,4.5A,2A,指的是最大输出电流,电池亏电较多时充电,电流就大一些,但不可能超过最大4.5A,或2A。 开始,电池电压低,充电电流就大,热量也就多,温度升高。 随着时间延长,电流逐渐减小,当电池充满电时,电池电压与充电器电压相等,开关电源原理,充电器自动关闭,无电流输出。

充电电流再大,温度再高,都在安全范围之内。 所以,快充和慢充,不存在哪个对电池伤害最大的问题。

1、快速充电和普通充电的区别;

顾名思义快速充电就是充电快的意思,当然也只是相对的。

普通充电对于现在的全民手机时代,一般都会将5V2A的充电头作为普通充电的标准。当然,也有极少数的厂商认为5V1A是标准充电(例如:某果)

更深一层上的分析则是快速充电与普通充电功率上的区别我不知道你需要买什么类型的快充头,所以将会逐个讲解。

9V2A:单纯的提高电压来实现快速充电以减少充电时间。 作为现在手机时代快充的标准,其功率为18W(物理学上:功率 电流 电压)。 4.5V5A:此类的快充技术则是增加电流来增加快充速度,最大功率为22.5W。

5V2A:可能受到boom7的影响,某果将此功率的充电头对外宣传为安全快充。 不过相比之前的5V1A的充电功率,某果终于“良心”了一回。

大图模式

2、快速充电与普通充电体验上的区别:

我们的家庭线路的电压一般为220V,而为手机充电则需要通过充电器降压至充电器的电压,之后还需要在手机内部进行二次降压至电池的电压(一般降至4.2V~4.4V)

9V2A:此类的快速充电是以提高电压来实现的。 理论上,充电器的发热相对4.5V5A的充电器小一些。 高电压的快充在充电时,手机的发热是最大的,手机内部的芯片会降低充电速度来缓解发热。 4.5V5A:此类快充可能会是以后旗舰机的标配,此类快充充电速度是最快的,且体验相对最好。 由于充电器的降压幅度是最大的,所以充电器的发热相对也是最大的。 但手机内部的二次降压的幅度较小,所以充电时手机的发热是最小的。 5V2A:此类充电器在充电时,发热方面比4.5V5A高一点。 但速度方面差了不少。

3、有哪些影响?

如果机型支持的是9V2A充电器,却使用了5V2A的充电器进行充电。 手机的发热与充电速度都会下降。 并不会影响其内部元器件的寿命如果机型支持的是4.5V5A充电器,却使用了5V2A的充电器进行充电。 发热则会有一定幅度的上升,充电速度则会出现大幅度的下降其实5V2A普通充电刚出现的时候,大家也将其定义成为快充。 当时大家也觉得充电速度挺快,为什么现在用却觉得这么慢呢?

因为用惯了快充 所以觉得普通充电慢

4、很多小伙伴们可能会比较关心一个问题:到底是快充好还是普通充电好? 答案:是的,要是普通充电好,旗舰机就不会用快充。

手机要充满100%,手机没电了进行充电,一般需要100分钟,慢充较好不损伤电池,我一般选择快充,点开用下载的充电大师,可以看到充电还需多少小时另多少分钟,估摸着到了时间再去看看充到了百分之几,往往到95以上,就可以断了电源,怕手机会出现彻底没电会提醒电量耗尽或充电过头,点开修复,见电池状况显示红色的差字就“立即修复“。 让充电电流提升到2A或者更高来实现快充,另外一种,是通过增加电压来实现快充,所以无论哪种方式实现快充,都是为了缩短充电时间,解放充电器,电池这个东西,和人的胃一样,有规律的充放电,才是对电池损害最小的。

随着政策的推动和环保理念的加强,新能源 汽车 也越来越受到消费者的欢迎。 而在纯电动 汽车 充电方面,许多人都知道有快充和慢充两种区别,也知道快充比慢充要快很多。 但是它们本质上有何区别,二者在充电时间上的差异会给电池寿命带来何种影响,我相信很少有人能知晓全部。

快充带来便利的同时,也加速了更换手机的速度,原因不言而喻!

欧阳明高:PHEV繁荣期约10年,FCV出路在于创新

作者|欧阳明高

编辑?|?Jane

来自帮宁工作室(gbngzs)的报道

点评2019年新能源汽车技术热点

第一,?补贴退坡阵痛与全球转型大势。

就国内形势看,补贴政策退坡,新能源汽车销量不及预期,商用车下降最严重,从20万辆掉到10万辆。

从国际形势看,德国、法国、美国都发布了新能源汽车继续补贴政策。 令我感到意外的是美国,计划将单个汽车公司20万辆电动汽车免税门槛提高到60万辆。

从中国公司看,以比亚迪和宁德时代为代表的中国公司加快技术创新力度,尤其在电池技术方面,相继推出C2P技术和刀片电池技术,具有里程碑意义。 而且,这两家公司还进一步扩大国际配套的速度和规模。

从跨国公司看,以大众汽车集团为代表的跨国公司战略清晰化,从规划转向行为。

从新兴公司看,特斯拉市值突破700亿美元,超过奔驰和宝马,仅次于大众和丰田,成为第三大市值公司。 其上海超级工厂建成,即将大规模量产。 全球转型已成大势。

第二,?新能源汽车动力系统技术价值越来越受到重视。

2019年锂电池获得诺贝尔化学奖;中国科协发布2019年20个重大科学技术难题,其中的两个难题,一是高比能量动力电池,一是氢燃料动力电池系统。 此外,中国工程院发布全球工程前沿2019,动力电池被提到4次,燃料电池被提到2次,氢能与可再生能源被提到4次,电驱动和混合电动驱动系统被提到2次。

第三,?电动汽车核心技术市场前景非常明朗,但正在遭受阵痛。

现在PHEV和EV遇到的情况相当于20年前(1999年)的手机状态,燃料电池可能会再晚十年。 每个技术都是S曲线发展过程,新能源汽车技术正在S曲线底部,即将要上坡。

第四,?新能源汽车推动新能源革命的战略意义被认识,但还没受重视。

以前我们谈新能源汽车往往是基于交通工具角度,或者化石能源角度来谈,其实应该从新能源和交通电动化双重角度来看,否则其价值会被大大低估甚至误解。

动力电气化——电池、燃料电池、氢能本身就是新能源革命的核心技术。 《第三次工业革命》里提到新能源革命五大支柱,概括起来就是动力电气化;能源低碳化;系统智能化。

因为新能源汽车所具有的双重属性,补贴新能源汽车其实也是投资国家新一代能源基础设施,如果2035年我们有1亿辆电动汽车,车载电池储电容量就是50亿度电。 从这个角度看,补贴很值。

PHEV繁荣期10年左右

先来看插电混合动力。 今年合资企业插电混动卖得非常火,比例上升很快,行业反响热烈。

从政策看,“双积分”油耗核算是加权平均值,这个值在不断下降,要满足这个法规就必须做新能源汽车。 相对HEV,PHEV更有优势。 为什么?PHEV成本跟HEV基本相当,但它有不限行的方便,有使用费用的降低,综合效益不错。

另外,PHEV残值比EV高。 总体看,EV二手车残值偏低。 从客户选车标准看,安全、性价比、便利性、车辆残值这些符合客户需求。

我个人估计,今后5年PHEV会上涨,但中间会出现一个高峰期,整个繁荣期10年左右。 根据我们的计算,到2030年,100纯电里程的PHEV与500纯电里程的电动车相比,成本方面不具备优势,甚至各方面EV都会超过PHEV。

《新能源汽车产业发展规划(2021-2035年)》(征求意见稿)提出,2025年新能源汽车占比25%,PHEV将发挥重要作用。 估计到2025年,PHEV会达到峰值,现在PHEV在总量中占比20%~25%。 当然,纯电动汽车仍然会占新能源汽车主体。 因此技术上,尤其国内企业要通过系统平台化,部件模块化的共享,来简化开发流程、降低开发成本,避免折腾和浪费,这非常重要。

本田汽车就是一个例子。 今年本田汽车发布了电动平台化战略,以前本田技术路线非常多元化,最后统一到一个平台,叫串并联平台。 何谓串并联平台?混合动力城区运行最好就是串联,高速公路最好就是并联,这可以从内燃机效率角度来解释。

为什么就剩一个?因为可以平台化、模块化、共享化,降低成本,而且这种系统的机械结构极其简单,给电驱动系统技术快速提升提供了很大空间,很值得我们学习,国内有些汽车企业已经在朝这个方向走。

纯电动仍是新能源汽车主力

关于纯电动。 我讲讲在应对纯电动汽车焦虑方面的一些进展。

成本方面。 2019年中国动力电池成本降到0.6元~1元/瓦时,各种类型电池不一样,磷酸铁锂可做到100美元/千瓦时以下。

至于比能量,磷酸铁锂在提升。 以前大家着重在单体比能量上下功夫,但单体比能量到一定时候,锂离子电池材料就会有瓶颈,要把比能量做到足够高,遇到安全瓶颈就要加东西,一加东西成本就上升,所以要有一个平衡。 其实300瓦时/公斤的电池去年就做出来了,今年是推向市场。

今年电池厂在比能量方面做得最漂亮的工作不是单体,而是宁德时代和比亚迪做的电池包,以前是从单体电池,到电池模块,再到电池PACK这三个层次。 现在基本上减少到两个层次,中间模块去掉,直接从单体电池到电池PACK。

这两个厂家,一个做三元电池,一个做磷酸铁锂电池,但具体做法不太一样。 宁德时代电池包叫CTP,重量能量密度提升10%~15%,体积能量密度提升15%~20%。 车上体积能量密度最重要,零部件减少40%。

比亚迪电池包叫刀片电池,已申请专利,很多国外企业都对这个技术感兴趣。 车有多宽,电池也可以做多宽。 以前电池很短,现在整个长条就像一个刀片,高度不变,一片一片叠起来,刚度和强度都非常好,还可以做结构件。 而且电池单体制造成本还可以进一步下降,这是2019年的重要创新。

以前认为磷酸铁锂电池跑不了500公里,因为装不了那么多电池,现在就可以做到。 一辆A级车装到60度电没问题,磷酸铁锂电池主要是体积比能量,而体积比能量偏低。

寿命和质保方面。 大家总担心寿命,比亚迪电动大客车提出10年100万公里质保,这在商用车领域已经非常高。 轿车分两种,如果是运营车,宁德时代提出5年50万公里,家用轿车是8年15万公里。

低温方面。 宁德时代新的自加热技术,可以做到加热2度/分钟,不需要其他东西,就是自加热。 自加热靠什么?靠电机里的电感电容回路,进行高频振荡。

快充问题。 现在的常规电压平台,可以做到30分钟~45分钟充电80%。 超级快充可以做到15分钟充电80%,主要在负极上改变材料,当然会增加成本。 将来可能做到充10分钟就能走多远,比如续航里程500公里的汽车,可做到充5分钟续航100公里,比快充容易多了。

安全理念问题。 我们开始强调系统安全性,而不是简单的单体安全性。 比如只要把热蔓延防止住,就不会有事故,现在热蔓延法规开始实施。

另外,更多强调使用安全。 还有就是电池、整车、充电桩系统安全,更多是预警,而不是报警。 比如电压的监测、内短路、自放电都可以监测,所以电池厂更多在电池管理上做文章,而不是改变材料。

改变材料要么增加成本,要么有副作用,非常复杂。 现在是不增加成本,就改算法,或者利用大数据,可以干很多事。

提高电池比能量只是一个方面,更重要的是降低整车电耗。 如何降低?要从整车系统集成技术上想办法,这其中,电驱动系统技术进步所带来的重量和体积减少贡献最大。

如果是内燃机或者油电混合动力,打开前舱门,前舱里装满了动力系统部件。 而电机比功率越来越大,体积越来越小,电机控制器也一样。 国内有好几家企业在做碳化硅电力电子器件,体积缩小80%,再集成到电机上。 电机和电机控制器又跟车轴集成,成为一体化电驱动车轴。 车载充电器移到车下,由交流慢充变成直流慢充。

这样前舱就会慢慢空出来,逐渐实现电动底盘平台化,跟现在的汽车完全不一样。 现在的承载式车身是封闭壳子,平台是虚拟的。 大家知道,丰田汽车、大众汽车都在做电动底盘平台。 最理想的电动底盘平台轴距可以灵活改变,底盘对各种车型适应性好,车身轻量化后花样多,就能灵活地做车型开发。

这都是带发动机的PHEV做不到的。 我们预测,2030年前在轿车领域,各种路线中纯电动会做到最优秀。

综合以上,未来5年PHEV会繁荣,2025年可能达到峰值(取决于购置税减免政策和限行政策),但纯电动仍是新能源汽车主力。

2025年左右,纯电动乘用车综合成本可能小于燃油车(有的企业会提前)。 2030年,500公里纯电动乘用车综合成本可能小于100公里纯电里程插电混合动力。 2035年,纯电动乘用车将成为新销售乘用车主流。

《新能源汽车产业发展规划(2021-2035年)》(征求意见稿)提出,2035年纯电动汽车将成为主体。 大众汽车集团预计,2040年欧洲70%汽车将是纯电动车,而中国这个数字可能超过85%。 未来燃油汽车仍有一定影响力,大众汽车集团到2040年才彻底结束燃油车生产和销售。 燃油车比例会逐步降低,而不是一蹴而就。

氢能燃料出路在于创新

关于氢能燃料电池。 2019年被认为是中国氢能元年。 这半年来,国外一些大能源公司如BP、壳牌、西门子、法国EDF、美国AP等都来找我们谈氢能。 面向低碳转型,欧洲出台了全方位技术一揽子规划。 新能源汽车包括氢能和燃料电池专项,一些中国能源企业更积极地介入氢能。

我个人认为,氢能是新能源技术体系重要组成部分。 如果把氢能跟化石能源相连,这个意义不大,重要的是把可再生能源发的不稳定的电,通过电解水制氢转换成氢能。 所以,氢能的合理性取决于它在可再生能源转型中的大规模能量储存。

小规模、短周期储存,电池非常优秀,但是大规模、长周期储存需要氢能,尤其是中国西北部集中式的一望无际的光伏和风电。 另外,氢能有多元化利用需求,不仅车要用,将来发电、航空、供热、工业原料、农业化肥,甚至医学、炼钢等都要用。

从固定式储能角度看,氢能有几个优点。 第一,储氢比电池储电便宜。 车下储能大概差一个数量级,也就是10倍的关系。 1公斤氢是34度电,再便宜的储能电池也需要800元,长寿命是9000次循环,因此一般要1元/瓦时以上。 氢能储能装置储1千瓦时能量约需100元(视车载情况而异,由于体积限制,加之氢燃料电池发电效率比电力电池储电效率低,会下降3至5倍)。

第二,与储电互补。 电池是高频双向调节,氢能是低频调节,两者互补。

第三,?商品属性更好。

第四,储运方式灵活多样。 有特别不合理的,也有合理的,目前这方面争议较多。

比如长管拖车不经济,要做管道运氢,建设成本又太高,需要创新。 再比如可以长途输电,当地制氢,西部2000公里先把电输到北京附近再制氢。 无论哪里制氢对电网负荷调节作用都类似,国家电投已经在做示范。

储能为什么这么重要?将来可再生能源发电电价会极其便宜,储能成本反倒会占很高比例,看一种储能方式好不好,要看全链条,也就是可再生能源生产、运输、储存等全链条成本。

由于氢能热和纯电动汽车补贴退坡,几个因素叠加,氢能燃料电池汽车成为热点。 但也有很多人严重质疑,其中一些观点也有道理。 所以它既受吹捧,也受质疑;它既不是那么好,也不是那么差,关键是找到平衡点。

为什么要做新能源汽车?只有在向可再生能源低碳转型时,新能源汽车优势才会凸显。 不仅要用新能源,反过来还会推动新能源转型,没有这个反作用,其意义就没这么大。 基于可再生能源、动力蓄电池和氢能成为储能的优先选择,纯电动汽车、燃料电池汽车成为智能低碳能源系统互动终端,新能源汽车优势才会凸显。

从长期看,一是当可再生能源发电量比例足够高,比如超过50%,2035年就可能达到;二是可再生能源发电成本足够低,低到多少?比如0.1元,现在目标是0.2元;三是储能成本在可再生能源制、运、储、运全链条综合成本中占比足够高,假如占到50%~70%;四是燃料电池效率也足够高,这样技术经济性就很优异。

但这需要科学技术的新突破,战略思维的新理念和商业化的新模式,不能一蹴而就,需要时间。 目前发展燃料电池汽车的现实挑战,仍然是氢能燃料电池全链条的技术经济性。

多大挑战?举个例子,日本氢能燃料电池乘用车技术路线图是,2025年轿车燃料电池+储氢瓶+电池等于5万元,而500公里纯电动的动力电池约4万元,也就是说,按照乐观估计,2025年500公里车还是没法跟纯电动相比。

此外,不仅要储氢,还有燃料电池,氢能燃料电池总体积比扁平化电池体积大,这会挤占乘员空间。 再加上氢燃料电池轿车使用能耗和维保费用大大高于纯电动,除非换电池,每度两三元,一般家用纯电动车不这么做,都是在家里慢充。

如果给氢能燃料电池汽车定位,什么情境下有优势?前面讲过储电比储氢贵,所以里程越长,收益就越大。 但纯电动汽车除电池就是电机,氢燃料电池汽车除储氢瓶,还有燃料电池发动机,燃料电池是固定成本,储氢成本随里程增长可以累计收益,来抵销燃料电池成本,这是平衡点。

对乘用车而言,这个平衡点中长期看是500公里左右。 商用车需要能量多,其平衡点里程会短一些,比如两三百公里就能达到平衡点。 所以相对而言,氢燃料电池动力系统更适合于长途、大型、高速重载,应用于柴油重型车,而锂离子电池最适合汽油乘用车。

虽然柴油车数量比汽油车小很多,但车用柴油消耗总量与汽油消耗总量差不多。 一辆柴油车至少顶10辆乘用车油耗,加上排放总量也差不多,所以这个意义很大。 此外,轮船、飞机、潜艇、火车和作业机械等也用柴油。

中国燃料电池商用车已经居世界首位,目前是4000辆,我们要继续朝这个方向努力。 燃料电池发动机成本在快速下降,跟5年前相比已经下降一半,今后5年还要下降一半以上。 很多材料和部件由于进口成本高,比如质子交换膜,进口一平方米2500元,变成国产后就在1000元以内,所以大家要有信心。

从商用车角度,当前面临的挑战是氢运输、车载储氢和加氢站。 虽然储氢比储电成本低,但它体积大,而且建加氢站比较贵,对安全要求很高。 尽管面临这些瓶颈,但创新非常活跃。

所以,氢能战略必要性没有问题,现实技术和经济性是全球面对的共同挑战,出路在于创新。

市场突破口在哪里?首先,在弃风弃电弃水和副产氢富余的地方。 尽量在当地使用,别运,一运就贵。 尽量在低成本、高安全储氢瓶能够覆盖的里程范围里。 最好在温度较低的北方地区,燃料电池有40%~50%是废热,北方可以用来取暖,如果是纯电动,可用电来供暖。

还有就是地方政府愿意支持并且大型能源企业愿意建加氢站,满足这些条件就是市场突破口。 但现在还不是大范围全面铺开的时候,而是要重点突破,示范带动,以点带面,行稳至远,避免大起大落。


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