Altair納米技術公司挑戰電動汽車充電時間極限

    鋰離子電池化學和納米技術飛速發展，Altair納米技術公司為電動汽車開發的鋰離子電池可以極快的速度的充電，其充電速度比以前任何一種方式度快。位于內華達州的Reno電池公司為電動汽車開發的容量高達35千瓦時的電池可以在10分鐘之內充電完畢，其充電速度是其他鋰電池無法做到的。安裝這種電池的載人小汽車可以續航160公里。我們拭目以待的是這種快速充電是否能像現在隨處可見的加油站那樣可行？盡管一些電動汽車開發商、電池專家、用戶看到了以電池作為動力的電動車的發展主流，也有人認為這項技術可能無法走得更遠。

    第一個難題是充電所需要的功率。10分鐘之內把35KWh的電池充電完畢需要250Kw的充電功率，這是一棟辦公大樓最大用電負荷的五倍。也就是說，在家里你是不可能給汽車電池充電。即便是快速充電的“充電站”如同我們想象的加油站一樣遍布大街，一個充電站同時開啟四個充電機所需功率可能到“兆瓦”級，這樣的功率只有在變電站才可以達到。即便是對個別有實力的電動汽車廠商可能也難以做到。“我以為10分鐘充電技術因為點充電功率的要求所以不及實際”，加州大學Davies分校的電動汽車創始人Andrew Burke說。

    Altair 公司的CEO Alan Gotcher 也承認這些困難，但指出“快速充放電設備的遇到的難題使Altair 公司放慢了項目開發，充電需要的功率太大了”。

    批評者所說的難題對Gotcher來說正好是需要克服挑戰。他估計快速充電這項技術最先可能在類似與機場擺渡車隊或其它商用車輛這些地方最先得到應用，這些地方對環境要求苛刻，經過培訓的工作人員對各個電動汽車的電池非常熟悉，并且各車輛的電池可以按計劃安排來充電以減輕電力負荷。Gotcher說，事實上Altair公司正與能源公司協商在San Jose 國際機場建造一個快速充電變電站給電動車電池充電（該機場的已經從加州Rancho Cucamonga 的Phoenix Motocars 電動汽車公司預定了20輛載人電動車，這些電動車使用的是Altair公司的電池）

    San Francisco PG&E 公司也為快速充電站的概念感到興奮。該公司從Phoenix 公司預定了四輛快速充電車。PG&E公司環保運輸小組的負責人Sevn Thesen 強調快速充電帶來的商機，但也承認充電所需功率實在太難以接受。PG&E公司對電站方面了若指掌，僅在San Francisco 就有31家變電站。

    Thesen 說公司設想可以在變電站安裝快速充電設備，這樣晚上電網負荷低峰時給電動車充電，緩解白天用電高峰的負荷，這種超級變電站給 PG&E 這樣的公司提供了新的商機。快速充電電池起到雙重作用，在用電低谷時充電以彌補電網負荷，使電網運行更加穩定。加州清潔空氣資源委員會已撥款$170,000資金給PG&E公司，讓他們2008年在加州Davies來試驗建立快速充電變電站。

    從長遠的觀點來看電動汽車，可以認為電動車的充電電池還可以起到穩定當地電網負荷的作用。PG&E公司和新成立的Tesla Motors電動汽車公司合作，來試驗所謂的“電動汽車電網功率聯動控制”計劃，電網功率有富余時給電動汽車電池充電，電網負荷大時電動汽車電池給電網放電。“只要電網需要調節負荷，電動汽車電池可以隨時充電、放電”，Thesn說。

納米電極充電電池

    具有諷刺意義的是，這樣一種電能分配機制還可以通過各個快速充電變電站來給電網電壓起到穩定作用，成百上千個聯網的電動汽車電池連在一起，把多余能量的電池可以給那些沒有電能的電動車電池充電。

    無論怎樣，快速充電技術面臨的挑戰就像電力網自身面臨的挑戰一樣，它們可能完全改變我們對電網和汽車運輸行業的觀點，而這一點恰恰是公眾和政客們都沒有想到的。PG&E公司在今年九月的環境雜志協會的年會上披露了這樣一種電動汽車——電網聯動設想，會上他們還展示了怎樣把一臺經過改進了的豐田Prius汽車上的電池能量輸送到加州Palo Alto的電網里，就像我們平常見到的抽水儲能電站往電網發電一樣。“這是一種充滿神氣的設想，對我們的生活方式可能是大的改變”。Thesen最后說。

翻譯整理：彭林元
上海交通大學電信學院