高压电动汽车 (EV) 的未来:电池性能和安全措施的重要性

近年来，随着称为“CASE”的技术创新，如连接，自动化，共享和电气化的进展，象征着电气化的电动汽车 (EV) 尤其受到关注。可以说，电动汽车的普及是实现可持续发展社会的重要一步。在本文中，我们将详细介绍锂离子电池在电动汽车中的作用，电池高压的背景及其安全措施以及Dexcerials的解决方案。

电动汽车 (EV) 的普及状况

随着各国响应可持续发展目标、环境保护以及减少二氧化碳排放的趋势而提供补贴，电动汽车的普及正在加速。除了政府的大力政策支持外，消费者日益增强的环保意识也有助于电动汽车市场的扩大。此外，北美、中国、东南亚等新兴电动车厂商进入日本等各国市场也是促进其扩散的因素。在此背景下，现在在车展、经销店、活动和购物中心的特殊空间中看到电动汽车的机会越来越多。
由于电动汽车由电池和电动机驱动，因此其车内和车外都比发动机驱动的汽车更安静，并且由于不排放废气而被认为是环保的。最近，政府出台了补贴，抵消了该设备的高价格，使普通消费者更容易购买。根据国际能源署（IEA）的数据，2023年全球新电动汽车（仅乘用车）销量将达到约1400万辆，较上年增长35%*。其中，中国电动汽车销量最高，为810万辆；其次是欧洲330万辆；美国139万辆。中国占全球电动汽车销量的近60%，其次是欧洲和美国。
*来源：电动汽车趋势 - 2024 年全球电动汽车展望 - 分析 - IEA

电动汽车 (EV) 中的锂离子电池

使用锂离子电池的电池组在快速增长的电动汽车市场中发挥着至关重要的作用。电池性能的提升与行驶里程、重量以及充电成本直接相关，汽车制造商正试图通过自己独特的设计方法来脱颖而出。
在市场早期阶段，使用方形电池组的电动汽车占据了市场主导地位。但随后北美一家电动车大厂设计出将数千个圆柱形锂离子电池连接起来的电池组，并迅速在市场上普及，各家公司也纷纷采用自己独特的设计方式来彰显差异化。最近，中国制造商一直在尝试不同的形状和设计，包括刀片形电池。

锂离子电池技术取得了显著的发展，人们对能量密度、充电速度和电池寿命的要求越来越高。例如，采用固体电解质的全固态电池预计比传统的锂离子电池更安全、能量密度更高。这将使进一步延长电动汽车的续航里程成为可能。
此外，电池排列和高效冷却系统也是电池设计的重要因素。电池的排列最大限度地提高了能量密度，而冷却系统提供了适当的温度管理，以延长电池的寿命并确保安全。这些技术进步使得电动汽车的动力越来越强大。

车载电池的800V高电压

目前，一些电动汽车的电池电压已由传统的400V提高到800V。这将缩短充电时间并延长行驶里程。电压提升至800V将提高充电基础设施的效率，并显著提高用户的便利性。
将电压提高到800V的好处包括：

• 充电时间更短:800V系统可在大约20分钟内保持400公里的续航距离
• 提高动力性能:高电压可实现驱动电机的小型轻量化
• 更高效的充电基础设施:更高的电压可降低传输相同能量所需的电流，从而降低电缆发热并提高充电器效率

电动汽车的目标是续航里程达到400至500公里，与传统汽油汽车相当。更高的电压可以实现快速充电，从而确保短时间内足够的行驶里程。另外，通过提高电压，可以减少电流，从而可以减少电缆的发热量，更容易实现电线的细线化、轻量化。这还将提高车辆的整体效率，并可能进一步扩大其续航里程。
另一方面，充电基础设施也需要与800V兼容。在欧洲，150kW大输出功率、兼容800V的充电器开始安装，并正在成为主流。在日本，50kW（400V、125A）的充电器是主流，但支持400kW（1000V、400A）的充电标准也正在兴起。由此可见，日本和中国正在为推动电动汽车向800V转换奠定基础。相比之下，北美的充电基础设施普及有些缓慢*。
*参考：SBD探索：800V电动汽车的趋势——汽车制造商应该采用它吗？

与800V高电压化相关的课题和Dexcerials的解决方案

但是，为了采用 800V 电池，必须解决安全问题。较高的电压会增加绝缘击穿和电弧放电的风险，从而导致火灾或爆炸。因此，合适的绝缘材料和先进的安全系统是必不可少的。
目前，迪睿合正在开发额定电压为800V的二次保护保险丝。这些新产品将加速 EV 制造商的业务并支持移动出行的发展。随着高压电动汽车的普及，安全措施的重要性不断提高，我们的解决方案将有助于克服这一挑战。
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