소개:
5분 충전으로 400km 주행! BYD는 3월 17일, 전기차를 주유하는 것만큼 빠르게 충전할 수 있는 "메가와트 플래시 충전" 시스템을 출시했습니다.
그러나 "석유와 전기를 같은 속도로"라는 목표를 달성하기 위해 BYD는 자사 리튬인산철 배터리의 한계에 도달한 것으로 보입니다. 리튬인산철 소재 자체의 에너지 밀도가 이론적인 한계에 근접하고 있음에도 불구하고, BYD는 여전히 제품 설계와 기술 최적화를 극한까지 추진하고 있습니다.
극한까지 플레이하세요! 10C 인산철리튬
첫째, BYD 기자회견에서 공개된 정보에 따르면, BYD의 플래시 충전 기술은 "플래시 충전 블레이드 배터리"라는 제품을 사용하는데, 이는 여전히 리튬 철 인산염 배터리의 일종입니다.
이를 통해 고속 충전 시장에서 고니켈 삼원계 배터리 등 고속 리튬 배터리의 지배력이 약화될 뿐만 아니라, BYD가 리튬 철인산염 배터리의 성능을 다시 한 번 극한까지 끌어올릴 수 있게 되어, BYD가 리튬 철인산염 배터리 기술 분야에서 시장 가치를 지속할 수 있게 되었습니다.
BYD가 공개한 자료에 따르면, BYD는 Han L 및 Tang L 등 일부 모델의 최대 충전 전력이 1메가와트(1000kW)에 달하며, 5분 급속 충전으로 400km 주행거리를 보충할 수 있습니다. '급속 충전' 배터리는 10C 충전 속도에 도달했습니다.
이게 무슨 개념인가요? 과학적 원리에 따르면, 현재 업계에서는 리튬인산철 배터리의 에너지 밀도가 이론적인 한계에 근접한 것으로 알려져 있습니다. 일반적으로 제조업체는 더 높은 에너지 밀도를 확보하기 위해 충전 및 방전 성능의 일부를 희생합니다. 일반적으로 리튬인산철 배터리의 이상적인 방전 속도는 3~5C입니다.
하지만 이번에 BYD는 리튬 철 인산의 방전 속도를 10C로 늘렸는데, 이는 전류가 거의 두 배로 늘어났을 뿐만 아니라 내부 저항과 열 관리의 어려움도 두 배로 커졌다는 것을 의미합니다.
BYD는 블레이드를 기반으로 BYD의 "플래시 충전 배터리"가 블레이드 배터리의 전극 구조를 최적화하여 리튬 이온의 이동 저항을 50% 줄였으며, 최초로 10C 이상의 충전 속도를 달성했다고 주장합니다.
BYD는 양극 소재에 고순도, 고압, 고밀도의 4세대 리튬철인산염 소재를 사용하고, 나노 스케일 분쇄 공정, 특수 배합 첨가제, 그리고 고온 소성 공정을 적용합니다. 더욱 완벽한 내부 결정 구조와 리튬 이온의 확산 경로 단축은 리튬 이온의 이동 속도를 증가시켜 배터리 내부 저항을 감소시키고 방전 레이트 성능을 향상시킵니다.
또한, 음극 및 전해액 선택 측면에서도 최고 중의 최고를 선택하는 것이 필수적입니다. 비표면적이 더 높은 인조 흑연의 적용과 고성능 PEO(폴리에틸렌 옥사이드) 전해액의 첨가 또한 10C 리튬인산철 전지를 뒷받침하는 필수 조건이 되었습니다.
간단히 말해, BYD는 성능 혁신을 달성하기 위해 비용을 아끼지 않습니다. 기자회견에서 "플래시 충전" 배터리가 장착된 BYD Han L EV의 가격은 27만~35만 위안에 달했는데, 이는 2025년형 EV 지능형 주행 버전(701KM Honor 모델)보다 약 7만 위안 높은 가격입니다.
플래시 충전 배터리의 수명과 안전성은 어떻습니까?
물론, 첨단 기술 분야에서는 가격이 문제가 되지 않습니다. 모두가 여전히 제품의 품질과 안전성에 대해 우려하고 있습니다. 이와 관련하여 BYD 그룹 부사장인 리안 위보는 플래시 충전 배터리가 초고속 충전 시에도 긴 수명을 유지할 수 있으며, 배터리 사이클 수명이 35% 증가한다고 밝혔습니다.
이번에 BYD의 답변은 상당히 공정하고 능숙하다고 할 수 있으며, 적어도 과충전이 배터리 수명에 미치는 영향을 부정하지는 않습니다.
원칙적으로 급속 충전과 방전은 배터리 구조에 돌이킬 수 없는 영향을 미치기 때문입니다. 충전과 방전 속도가 빠를수록 배터리 사이클 수명에 미치는 영향이 커집니다. 과충전의 경우, 장기간 사용하면 배터리 수명이 20%에서 30%까지 단축되는 경우가 많습니다. 따라서 대부분의 제조업체는 비상 충전 옵션으로 과충전을 권장합니다.
일부 제조업체는 배터리 자체의 사이클 수명을 향상시킨다는 명목으로 과충전을 도입합니다. 과충전으로 인한 배터리 수명 감소는 제조업체의 배터리 수명 증가로 상쇄되어, 궁극적으로 전체 제품이 예상 수명 내에서 양호한 충전 및 방전 성능을 유지할 수 있도록 합니다.
또한 BYD는 "플래시 충전"을 실현하기 위해 리튬 철 인산 배터리의 단점과 전체 전원 공급 시스템을 중심으로 일련의 시스템 업그레이드를 시행했습니다.
리튬 인산철 배터리의 저온 성능 단점을 보완하기 위해 BYD의 "플래시 충전" 시스템은 펄스 가열 장치를 도입하여 추운 환경에서도 자체 발열을 통해 배터리의 빠른 충방전 성능을 유지합니다. 동시에, 고출력 충방전으로 인한 배터리 발열을 해결하기 위해 배터리실에는 복합 액체 냉각 온도 제어 시스템이 통합되어 냉매를 통해 배터리의 열을 직접 제거합니다.
안전 성능 측면에서 인산철리튬은 다시 한번 그 가치를 입증했습니다. BYD에 따르면, "플래시 충전" 블레이드 배터리는 1,200톤 압착 시험과 시속 70km 충돌 시험을 무난히 통과했습니다. 인산철리튬의 안정적인 화학 구조와 난연성은 전기차의 안전을 위한 가장 기본적인 보장을 다시 한번 제공합니다.
충전 병목 현상에 직면하다
아마도 대부분 사람들은 메가와트 수준의 전력에 대한 개념이 없을 것입니다. 하지만 1메가와트가 중간 규모 공장의 전력일 수도 있고, 소규모 태양광 발전소의 설비 용량일 수도 있으며, 1,000명이 사는 지역 사회의 전기 소비량일 수도 있다는 것을 이해하는 것이 중요합니다.
네, 맞습니다. 자동차의 충전 전력은 공장이나 주택가의 전력과 맞먹습니다. 슈퍼차징 스테이션은 거리 절반의 전력 소비량과 맞먹습니다. 이러한 규모의 전력 소비는 현재 도시 전력망에 큰 과제가 될 것입니다.
충전소 건설 자금이 없는 것은 아니지만, 슈퍼 충전소를 건설하려면 도시 전체와 거리의 전력망을 개보수해야 합니다. 마치 식초 한 접시에 만두를 담는 것처럼, 이 프로젝트는 엄청난 노력을 필요로 합니다. BYD는 현재 전력망으로는 향후 전국에 4,000개 이상의 "메가와트급 급속 충전소" 건설만 계획하고 있습니다.
4,000개의 '메가와트급 급속 충전소'로는 사실 충분하지 않습니다. 급속 충전 "배터리"와 급속 충전 "자동차"는 "석유와 전기를 같은 속도로" 충전하는 첫걸음일 뿐입니다.
전기차와 배터리 기술의 획기적인 발전으로, 진정한 문제는 전력 시설과 에너지 네트워크 구축으로 옮겨가기 시작했습니다. BYD와 CATL을 비롯한 중국의 다른 배터리 및 전기차 기업들은 이와 관련하여 더 큰 시장 기회를 맞이할 수 있습니다.
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게시 시간: 2025년 3월 20일