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登錄續航焦慮的案例
終結“續航焦慮”:魯渝能源揭秘人形機器人無線充電的破局之道
我們期待與更多人形機器人開發者合作,共同終結“續航焦慮”,開啟人形機器人應用的新紀元。
電動汽車續航焦慮的應對之道,從動力電池電性能測試做起
來源:是德科技
電動汽車(EV)續航里程縮水嚴重,標注的充滿電續航里程360公里卻只跑了290公里的類似抱怨一直不絕于耳。不言而喻,引起消費者續航焦慮的根源就是動力電池,而整個行業要想推進電動汽車的發展,也必須從三個維度的電池測試入手,包括研發動力電池的OEM廠商、電池裝車車企和進行市場監管的認證機構。
消費者的抱怨 動力電池的續航挑戰電動汽車的車主都知道,天氣對車輛的續航里程有不小的影響,寒冷的冬季,因為沒有來自發動機的廢熱可以利用,要使用直接電阻加熱來加熱座艙;炎熱的夏天,使用空調也會嚴重影響續航里程;堵車也是電動汽車最怕出現的情況。很多人不愿意購買電動汽車都是考慮到車輛的續航能力問題,從長遠來看,要提振消費者信心,消除電動汽車大規模接受的最大障礙——續航焦慮仍是關鍵。雖然近年來電池技術一直在改進,但無論是目前電動汽車采用的三元聚合物鋰電池(Li(NiCoMn)),還是磷酸鐵鋰電池(LFP),在低溫環境下都會出現性能可見的衰減。這主要是電池活性下降導致充放電性能打折所致。此外,純電動汽車最核心的部件就是電池,如今買完車,除非一些電池終身質保的車輛,大多數車主都擔心電池過早終結,畢竟換一個電池價值不菲,一旦電池壞掉,車子也就不用修了。美國加州大學河濱分校(UCR)的工程師發表的一項新的研究表明,商用大功率快速充電樁有一個致命的弱點,會使電動汽車電池受到高溫和電阻的影響,僅25個快速充電周期就會令其過早“死掉”。發生化學損傷的電動汽車電池可能會毀了整輛車。
電動汽車電池快速充電前后
7000節電池,每個電池都需要控溫和防止短路,的確是個挑戰 汽車架構不同測試要求各異電動汽車和混動汽車在架構上有許多差異。強混動(或并行混動)和純電動(無引擎)汽車的電動動力傳動系統都是由大容量電池提供的高電壓(HV)總線來驅動。
展開 超越“續航焦慮”:魯渝能源無人機無線充電模組如何開啟工業應用新紀元?
無人機的工業應用邊界,正被其有限的電池續航能力所束縛。無論是巡檢、測繪還是安防,頻繁的起降換電不僅大幅降低了作業效率,更增加了人力成本和操作風險。魯渝能源公司直面這一行業核心痛點,推出了專為工業場景打造的無人機無線充電模組。
揭秘模組內核:專業級的技術架構
我們的無人機無線充電模組,是一個高度集成化的解決方案。它由地面充電平臺(發射端) 和機載接收端模組兩部分組成。
1. 高效能量傳輸:基于磁共振原理,實現了在較大氣隙下的高效電能傳輸。與傳統電磁感應技術相比,它對定位精度的要求更為寬松,更適合無人機在戶外復雜環境下自主降落充電。
2. 精準視覺輔助降落:地面充電平臺集成了多種引導技術(如視覺標識、紅外或藍牙輔助),與無人機的飛控系統協同工作,引導無人機實現厘米級的精準降落,確保收發線圈最佳對準。
3. 強大的環境適應性:地面平臺采用堅固外殼與高防護等級(IP54起步,可根據要求定制更高),能抵御日曬、雨淋、風沙侵襲。機載模組則經過嚴格的輕量化設計,對無人機的續航和載荷影響降至最低。
4. 智能通信與管理:充電全過程,模組會與無人機進行實時數據通信,匯報充電狀態、功率、溫度等信息,并支持遠程啟停與控制,完美融入用戶的無人機云管理平臺。
應用場景深度賦能:
此模組已廣泛應用于:
電力與管道巡檢:在輸電線路上部署充電點,無人機可完成上百公里的自動化巡檢。
安防與園區巡邏:設定固定巡邏路線,無人機在電量不足時自動返回充電平臺“能量補給”,實現7x24小時不間斷監控。
農業與環保監測:在廣闊農場或生態保護區部署,支持無人機進行超長航時的監測與數據采集。
魯渝能源的無人機無線充電模組,不僅僅是延長了無人機的飛行時間,更是重新定義了工業無人機的工作方式——從“單次任務”轉向“持續在崗”。
展開 聊聊電動汽車離開熟悉區域的充電焦慮
備注:當時只有235公里表顯,沒有太多的嘗試機會,能補上電就是好事情了
圖8 充電的曲線
第二部分 續航的焦慮還是充電的焦慮
我認真地分析我的這段小經歷,我覺得當前電動汽車其實沒有嚴格意義上的續航焦慮了。650公里續航的車,在120公里每小時的時速下跑,整體打7折的情況下,也有450公里左右的實際續航,要說我跑出去一直在高速上,按照充電服務站的補電情況來看,是沒有什么焦慮的。
但是問題是,你買了車是為了家人和自己的舒適來考慮的。面向長三角地區一個相對未知的地點,我腦子里潛意識里面總是有出路的,有足夠的充電設施的。但是實際在湖州的這個旅游勝地,靠譜的充電設施是非常有限的。
附近的旅游型酒店是沒有充電樁的
商業區的交流樁也是形同虛設,其實也是1.5小時補電能有多少,還要搞額外的app,一堆事情
國網的充電樁的高負荷運行,我在JW這個點待了2個多小時(還好是利用小朋友在景區玩的時間),就一臺接一臺車來快充,幾乎沒有空的時間。從這個意義上來看,如果把這里的快充速度進一步提升,可以有效地提高周轉率給更多的車充電
補完電一身輕松的我,還是覺得當前電動汽車已經從續航焦慮開始到充電焦慮,一方面是充電設施app的可信度不夠,另外一方面是充電的速度也太慢,否則浪費的就是一家人的時間。
小結:2021年下半年會有更多的純電車輛,而車企的眼光還是聚焦于限購城市都市圈,這可能會讓消費者在所在的都市圈依靠家樁和附近的超充樁過得很爽,但是一旦出門200公里,離開自己的熟悉的區域,可能就體會到完全不同的充電焦慮了,一是不知道哪里去補電,二是不知道要等多久,這個可能是下個階段快充網絡能起到的作用。
展開 
汽車專題第二期 |新能源汽車—電池篇(二)
電動汽車續航焦慮的應對之道,從動力電池電性能測試做起
主要內容:續航焦慮的根源、電動汽車電池快速充電前后對比、電池管理系統測試方案...
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7.
充電還是換電到底哪個好,誰是新能源汽車行業的未來?
03
充電換電互補才是正道
在當前的電動車行業,無論你是什么價位,無論你是什么品牌,只有屬于電動車,那么就一定逃不過一個問題:續航焦慮。而續航焦慮的本質其實就是補能焦慮,目前最常見的補能方式也就兩種,充電或者換電。
常見的電動汽車充電模式分為兩種,直流充電和交流充電。直流充電就是我們常說的快充模式,電動汽車接上電接口,能把電網的交流電轉化為直流電,直接對電池進行充電。相對應地,交流充電就是電動汽車的慢充模式,把電網的交流電輸入電動汽車的慢充口,經過汽車內部的充電機把交流電轉成直流電,電池才能完成充電。一般來說用直流充電樁充電大概把動力電池充滿需要花1.5~3小時;而用交流充電樁充滿電起碼要花費8~10小時。
采用充電的補能方式,那么充電時間永遠都是一個問題,目前充電效率最高的特斯拉V3充電樁,能在15分鐘補能大約250KM續航(已經是當前的極限了),這個時間也是要遠遠大于加油的。而且,使用超高功率的充電樁,往往會對電池造成不可逆的傷害。
由于超級充電樁的成本較高,所以推行速度會相對緩慢,目前應用最廣泛的還是慢充樁。2021年中國充電樁保有量超196萬臺,新能源汽車保有量超603萬輛,車樁比接近3:1,所以說充電的補能模式還是比較方便的。
充電是當下新能源車型的主要補能方式,按照手機補能模式的發展,快充應該會成為未來新能源車型的主要補能模式。
展開 奔馳電動汽車完成1,000公里續航測試
(圖片來源:奔馳)
奔馳在慶祝其EQXX原型車從德國辛德芬根(Sindelfingen )到法國蔚藍海岸( Cote d'Azur)單次充電超過1,000公里的成功試駕時,該公司首席技術官Markus Schaefer表示高效的設計是最大限度地提高電動汽車續航能力的關鍵。
從奔馳到特斯拉,再到中國汽車制造商蔚來,這些企業都在為生產出續航能力更強的電動汽車而競爭,車企們希望以此來緩解消費者的續航焦慮和充電焦慮。
今年1月,奔馳展示了其Vision EQXX原型車,其續航里程達到了1,000公里,而電池體積卻只有EQS旗艦電動汽車電池體積的一半,該公司還承諾,未來2-3年內,這款原型車的部分零部件將用在量產車型上。奔馳表示,在從德國開往法國的11個半小時內,EQXX每100公里耗電量為8.7千瓦,其效率大約是市場上奔馳和特斯拉等車型的兩倍。
數據顯示,EQS是當前市場上續航里程最高的車型,達到了768公里,排在第二的是特斯拉Model S長續航版,續航里程為652公里。Schaefer表示:“未來一段時間里,新款電動汽車的續航里程將會一直提升。而當充電站變得像加油站一樣普及之后,新款車輛的續航則將會下降。”
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展開 研究:美國油價上漲讓更多人考慮購買電動汽車
益普索表示,許多人仍然不熟悉電動汽車,他們最大的擔心是這些汽車最終需要更換昂貴的電池組;續航焦慮和充電時間也仍然是一些人不愿購買電動汽車的原因;此外,還有一個阻礙電動汽車普及的主要原因是,其售價要高于燃油車型。
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有一說一|管中窺豹:換個角度看廣汽埃安混改欲上市
消費者對之卻步,主要原因一直聚焦在純電動車的續航里程焦慮和補能焦慮。電動車電池受天氣影響,如夏天空調、冬天暖風等需求,電量消耗快,續航里程大大降低;而充電難、充電慢的補能焦慮,又加深了里程焦慮。反觀燃油車,加油快、加油便利、場景簡單,不存在續航里程焦慮和補能焦慮。
純電動車要想有更多滲透率,獲得更多市場,除了政策強有力的手推動,更需要行業和企業從問題的根本出發,考慮如何解決用戶的續航里程焦慮和補能焦慮。而解決充電慢、充電難的問題,也就從補能方面解決了純電動車續航里程焦慮。
補能,目前市場和廠商嘗試的兩個方向是超充和換電。
去年4月,財政部、工業和信息化部、科技部和發展改革委聯合發布的《關于完善新能源汽車推廣應用財政補貼政策的通知》中規定:新能源乘用車補貼前售價須在30萬元以下(含30萬元),為鼓勵“換電”新型商業模式發展,加快新能源汽車推廣,“換電模式”車輛不受此規定。
國家政策對換電模式的傾斜,加速了企業在該方向上的發力。繼北汽新能源之后,蔚來、吉利、上汽R等企業,先后對外發布換電技術和換電站布局規劃。動力電池龍頭老大寧德時代,也公開支持換電模式。
而傾向于超充模式的企業也不少,如特斯拉、保時捷、比亞迪、小鵬、奧迪,還有此次“充電5分鐘,續航200公里”的廣汽埃安,都選擇了超充技術路線。蔚來在熱衷換電的同時,也沒有放棄超充,既積極布局換電站,也有超充站。
超充和換電,誰將是未來在應用落地層面更具優勢的快速補能方式?
目前來說并無定論,不同模式的嘗試意味著企業各自權衡的利弊不同。從補能效率來說,3分鐘的換電要比“充電5分鐘,續航200公里”更節省用戶的時間。從購車成本來說,車電分離可以降低消費者購車費用。從電池壽命和安全性來說,換電也比超充更有優勢。
展開 寧德時代新品亮相!
據介紹,神行超充電池支持充電 10 分鐘,續航 400 公里。常溫狀態下,神行超充電池 10 分鐘可充至 80% SOC。同時,寧德時代在系統平臺上采用電芯溫控技術,號稱低溫環境下可以快速加熱到最佳工作溫度區間,即使在 -10℃ 低溫環境下也可實現 30 分鐘充至 80%,而且在低溫虧電狀態下“零百加速不衰減”。
與此同時,寧德時代與快卜科技合作的液冷超充站也一同亮相,其液冷超充樁最大充電功率可達600kW,配合寧德時代“神行超充電池”,實現充電10分鐘,續航增加400公里的快充能力。
據其介紹,目前液冷超充站的建設成本,是普通超充站的兩倍。并且當前僅支持寧德時代的4C麒麟電池,其它車型使用只能起到普通的快充效果。不過,寧德時代官方表示,神行超充電池將在2023年底實現量產,明年一季度正式上車。該電池還可最大支持700km的續航里程,媲美燃油車續航里程,價格方面相較于三元鋰電池也會有所降低,普通車型都能夠裝車使用。屆時,配合寧德時代的超快充技術,電動車10分鐘就可補能400公里,充電續航焦慮大大降低,對于國內電動車的普及推廣,具有極大的帶動效應。
END
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展開 特斯拉計劃將超級充電網絡擴大一倍,下代充電站計劃推遲至明年初
因此,諸如福特和其他汽車制造商的汽車司機不會對車輛續航里程考慮再三,因為他們離加油站總是只有幾分鐘的路程。
然而,特斯拉車主并不這么想。他們可以讓自己的特斯拉在家中充電一夜,但在展開每一次公路旅行的時候,他們卻永遠在關注充電站的位置。
目前公共充電站已經逐漸開始覆蓋全美,但特斯拉車主的首選依然是特斯拉超級充電站。在這些超級充電站中,車主不需要使用任何適配器,且充電速度通常更快。
現在的問題是,目前全世界范圍內一共只有11414臺超級充電樁,絕大部分位于北美地區,但參差不齊的覆蓋范圍仍然會讓購買特斯拉的美國消費者產生續航焦慮。
此外,給電動汽車充電比給油箱加油要花的時間要長得多,就算是特斯拉的超級充電樁也不能完全解決這一問題。該公司給出的建議是:“充電時間在30分鐘左右,車主可以邊充電邊喝杯咖啡或吃點東西。”
可以肯定的是,如果特斯拉能夠將超級充電器的數量翻一番,那將大大有助于其電動汽車的銷售,按時推出Supercharger V3也同樣如此。消息稱,Supercharger V3可以在幾分鐘內給特斯拉充電。這將徹底消除消費者對電動汽車最大的抱怨之一,也可以更快地為其他特斯拉車主提供充電器使用。
能否實現承諾?
與以往一樣,特斯拉當下面臨的最大問題是,該公司能否兌現馬斯克許下的承諾?
該公司已經嚴重錯過了此前定下的“到2018年底安裝18000臺超級充電樁”的既定目標,而馬斯克事實上自2016年以來就開始談論Supercharger V3的消息。
如果馬斯克能夠實現自己對2019年定下的要求,將特斯拉超級充電網絡容量翻番,并推出Supercharger V3的話,這對特斯拉股東和股價來說都是一個巨大的利好。
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換個電池十幾萬,工程師如何保護汽車最貴的零件
主要是為了緩解司機的續航焦慮。
鋰離子電池最大的優點就是能量密度高,可達鉛酸電池的5倍。
然而相比汽油,鋰離子電池還是弟弟。
所以現在的純電動汽車無不裝有碩大笨重的電池,隨隨便便也有500公斤。
電車也會比同級別油車重幾百公斤,約等于多坐了四五個彪形大漢。
整車太重,對汽車的能耗、操控、剎車、輪胎和減震等幾乎所有系統都是更大的考驗。
沒辦法,你嫌重我還嫌重呢。電化學工業提升太慢,這還是工程師努力設計優化出來的。
動力電池通常采用電池單體-模組-電池包的方式組成,即電芯通過串并聯拼接成為龐大的電池包。
三級拼裝的方式可做到電池的分層管理和故障隔離,故障后還可單獨更換,降低維修成本。
但是,犧牲了一定的空間利用率和能量密度。
司機還是焦慮。
近些年為了進一步提高電池能量密度,增加續航,汽車業采用了更激進的方案。
將三級拼裝簡化為二級,電芯直接集成為電池包,即Cell To Pack的設計。
這種設計可進一步將電池包能量密度提高10%-15%,但很顯然也對電芯的良品率、一致性提出更高要求。
原因很簡單:壞一個電芯,很可能就會導致整個電池包報廢。而一個電池包,往往包含幾百至幾千個不等電芯。
即便制造環節良品率頂呱呱,在使用過程中也難免會有磕碰。
安裝在汽車底盤的電池包,偶遇路上一塊凸起的石頭,咔,可能十幾萬就沒了。
因此,要想方設法保護好嬌貴的電池。
無論是三級還是兩級拼裝,一個完整的車載電池包除了儲存電能的電芯,還有調節溫度監控電壓電流的電池管理系統,以及保護電池的箱體、支架等結構件。
國家標準GB/T31467也對電池包在振動、機械沖擊、翻滾和擠壓等極端工況下的安全提出了具體要求。
展開 “800V”超高CTI檢測——高電壓漏電起痕試驗儀
但“長途出行續航不夠”和“充電不方便”仍是當下新能源汽車消費者兩大痛點,為了延長續航里程,各大廠商紛紛采取加大電池容量的技術方案,并且提供快充方案能有效的解決充電及續航焦慮,800V高壓快充技術由此應運而生。
往往我們在說新能源汽車“800V”平臺往往并不是一個固定值,而是指:
(1)電池包額定電壓在550-930V;
(2)最大/峰值電壓還會上浮10%-20%;
(3)目前高壓充電樁的電壓為750V,未來會有更多950V以上。
同時,“800V”平臺對于高分子材料也提出了新的升級方向:
(1)800V平臺點擊絕緣設計的幾個關鍵性能:局部放電、電氣間隙、爬電距離;
(2)爬電距離與材料相關,材料CTI值高,有利于電流設計并提升安全性。
CTI值在電氣安全中的意義
CTI作為衡量材料在高電壓、高溫、高濕環境下電氣絕緣性能的重要指標,能夠評估材料在特定條件下抵抗電弧和電火花能力,對于確保新能源汽車的電氣安全至關重要。在超充時代,汽車材料的CTI值直接關系到車輛的安全性和可靠性。在新能源汽車的高壓系統中,CTI值的提升是確保電氣設備長期穩定運行的關鍵因素。
耐漏電起痕試驗
耐漏電起痕試驗主要是模擬電器產品在實際使用中不同極性帶電部件在絕緣材料表面沉積的導電物質是否引起絕緣材料表面爬電、擊穿短路和起火危險而進行的試驗。能在短時間內區別固體絕緣材料抗漏電起痕的能力,保證產品在特定環境條件下的使用安全。
展開 10cm隔空充電!磁共振無線充電如何讓電力巡檢機器人“永不斷電”?
運行效率飆升: 隨時“自助”充電,任務響應更及時,有效工作時間大幅提升,續航焦慮成為歷史。
設備壽命延長: 避免機械接口的頻繁插拔磨損,降低維護成本。
青島魯渝能源科技有限公司專為電力巡檢機器人打造工業級無線充電解決方案,以120W~6000W寬功率覆蓋適配不同機型需求。 產品采用磁共振耦合技術,實現10cm中遠距離高效傳輸(效率≥93%),配合矩陣式分區供電系統,動態激活機器人定位區域的供電線圈,顯著提升耦合效率30%。核心防護通過IP67全密封結構抵御粉塵、水浸侵蝕,并獲Ex mb ⅡC T6 Gb/Ex mb IIIC T80℃ Db氣體粉塵雙防爆認證,無懼變電站易燃易爆環境。模塊化設計的發射端(集成高頻逆變與諧振補償)與接收端(鋁合金散熱殼體)支持快速安裝,結合寬溫域運行能力(-40℃~60℃),確保極寒輸煤管廊、高溫煉化廠等場景下充電0故障。
磁共振無線充電技術,如同為電力巡檢機器人插上了“自由充電”的翅膀。10厘米的自由空間,釋放的是無限可能的運維潛能。它解決了傳統充電方式的痛點,是構建安全、高效、全自主智能電網巡檢體系的關鍵基石。擁抱磁共振無線充電,讓巡檢機器人在電網安全的守護之路上,真正實現“永不斷電”的智能飛躍!
展開 電動汽車為甚么要上800V
保時捷Taycan是首款800V高壓平臺的量產車型,已將最大充電功率提升至 350KW,可以在大約23分鐘內,把動力電池從5%充至80%,相當于300公里的續航能力。同等功率下,當電壓從400V提升到800V后,工作電流將降低一半,進而線束體積、功率損耗均有下降。國內車企目前紛紛跟進800V高壓平臺架構,有望在2022年陸續實現量產:
國內車企800V快充技術布局
800V方案是降低續航及充電焦慮的主流選擇。
新能源汽車普及過程中,續航和充電速度是兩大短板。相較于燃油車,大部分新能源汽車續航里程低于600公里,普遍低于燃油車的續航里程,較難滿足城際間長里程行駛需求。另一方面,現有的充電技術需要消費者等待40分鐘甚至更久才可充滿,而燃油車的加油過程僅需要5分鐘,對比之下補能效率更低。續航里程和充電速度是兩大短板,制約新能源汽車對燃油車的替代。車企的解決方案包括:提升帶電量、提高補能效率。
提升帶電量能夠緩解續航問題 ,但邊際效益遞減。HEV、PHEV、EREV 車型通過燃油的方式提高續航水平。純電車型可通過增加電池帶電量實現高續航目的,目前特斯拉Model 3高性能版CLTC標準的續航里程達675公里。但電池是新能源車價值量最高的部件,帶電量提升會導致邊際成本和整車重量增加,購車成本與整車功耗也將隨之增加。
提高補能效率 ,主流解決方案有兩種 :換電、大功率快充 。
1) 換電:換電把新能源車充電時間替換成換電時間,代表企業有蔚來汽車,其二代換電站換電效率已提升至約5分鐘/車,接近于普通燃油車一次加油的水平。但各品牌車型電池規格不同,換電技術的推廣極度依賴于車企自建的換電體系,大規模推廣的成本及難度較高。
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