新技术使充电15分钟即可行驶400公里

作为“电动汽车直接超级快速充电”（D-SEe）研究项目的一部分，参与合作的合作伙伴开发了一种新的充电技术和车辆原型，以在短短15分钟内存储实际400公里里程所需的能量。

在德国联邦经济和气候保护部资助的四年半的研究中，合作伙伴hofer动力总成、波鸿应用科学大学、innotelectric、Keysight Technologies、Sensor Technik Wiedemann（STW）、Voltavision分析并优化了从电网到充电电子设备和充电电缆到车辆电池的整个能量流链。

其结果是一个具有450 kW充电功率的超快充电站和一辆适合再现性的原型车，它们一起能够在短短15分钟内将行驶400公里所需的能量充入车辆电池。

对于400公里的里程和通常需要的88 kWh，50 kW充电站的充电过程需要一个半小时以上。保时捷的Taycan 4S充电速度更快，在0%至80%的充电时间内，平均充电功率不到170 kW。由于电池中实际存储的功率最大为150 kW，如果电池足够大，Taycan至少需要35分钟才能充电88 kWh。

Esslingen应用科学大学教授、D-SEe研究项目项目经理Kai AndréBöhm表示：“该研究项目的挑战是进一步优化这种充电功率，并为此修改和进一步开发目前市场上常见的电子组件、充电电缆技术和车辆电池。”所使用的每个组件都必须满足高项目要求，因此在效率、成本、舒适性和使用寿命方面都要经过最严格的测试。还必须考虑现有规范和标准，例如符合标准的DIN SPEC 70121实施，其定义了DC快速充电的基础。

Böhm表示，多年来，所有公司都在电动汽车领域积极工作，并能够为该研究项目提供深入的专业知识，这是一个明显的优势。如果市场上常见的组件不适合项目实施，则项目进入内部产品开发。例如，位于波鸿的innotelectric公司开发了一种新的符合标准的充电通信系统，即DC充电控制器，专门用于快速充电过程。

Keysight Technologies为快速充电过程设计了新的先进电力电子器件，利用SiC技术可在较长时间内可靠地提供高达450 kW的电力。作为这项技术的结果，波鸿应用科学大学的原型车辆可以在460 A和900 V的条件下以大约400 kW的功率供电。这将使普通车辆电池的正常车辆过载四倍，因为电池中的功率损失与充电电流近似成二次方增加。

合适的电池类型由hofer动力总成和波鸿大学开发。其目的是使车辆电池具有最佳的功率与能量比，从而实现热量产生、使用寿命和续航里程之间的有效平衡。高压测试服务提供商Voltavision对入围的各种电池格式进行了测试。在研究项目期间，标准化和自动化测试程序被一次又一次修改，在某些情况下是Voltavision新开发的。

最终的电池原型现在具有3.5的P/E比和210 Wh/kg的能量密度。采用Li-Io技术的新型高功率原型电池电压为645-903 V，可保持约128 kWh。hofer动力总成和波鸿应用科学大学的员工也测试了实际充电过程的各种策略。由于快速充电过程的最佳P/E，电池的选择允许以460A的恒定电流进行充电过程。由于在快速充电过程中电池温度仅升高26°C，因此可以省去精心设计的冷却概念。合适的电池管理系统（BMS）实现了高电压和最大充电功率，由Sensor Technik Wiedemann（STW）公司实施。

Kai AndréBöhm在研究项目的最后陈述中解释道：“我们很高兴我们最终能够在项目的四年半时间内超过我们的目标，因为平均放电功率为70 kW，放电能量为90.3 kWh，我们实现了92%的总效率。”此外，所有参与的公司都从项目的研发工作中受益。新测试方法、高端充电电子设备和新通信模块的开发，以及88+ kWh和15分钟充电时间下的实际410公里续航里程（WLTP:564公里），无疑是一个有趣的项目结果，将影响电动汽车的发展。

Keysight Technologies技术中心部门经理christoph Dörlemann在被问及可以在多大程度上实现批量生产时表示：“这种快速充电技术将在未来的乘用车中找到。”