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電動車終極聖杯原來是高速充電與絕佳溫控 而非超大電池?殼牌攜手RML推出僅需充電10分鐘的液冷電池科技

就算你不是個F1車迷,也不曾聽聞法拉利車隊和哪個商業巨擘已擁有了長達75年的合作關係,不過當見到該品牌的紅色外框黃色貝殼商標,我想大家都並不會過於陌生。

成立至今已達118年歷史的Shell殼牌(過去曾名為Royal Dutch Shell荷蘭皇家殼牌),可不只是大家常見的車輛機油品牌,它更和ExxonMobil艾克森美孚、Chevron雪佛龍、BP英國石油、TotalEnergies道達爾同樣列屬全球在國有石油企業之外的超級石油巨頭。

而隨著全球減碳政策、電動車風潮的吹起,手握龐大資源的石油公司們,當然不會甘心眼睜睜地看著公司市值和獲利逐步下跌。因此,就以Shell為例,便宣布與英國汽車產業創新集團RML合作,投入了電池技術的開發,並已完成一款34 kWh容量的電池組。

Shell pecten logo on refueling station

F1

相較當今電動車動輒60、80kWh甚至突破100kWh的龐大容電量設計,Shell電池的特色在於採用了品牌的EV-Plus熱導液,並具備特殊的GTL氣轉液技術;透過特殊熱導液可顯著降低熱應力的優點,也讓這款殼牌與RML合作的電池可承受更高的充電電流,因此僅需10分鐘即可將電量自10%補給至80%。

根據品牌透漏,EV-Plus熱導液為一款非導電流體,可快速填滿電池組內的空隙,使熱導液直接與電池單元接觸,帶來優良的熱傳遞性。且由於該熱導液的高熱容量特點,因此可快速吸收電池高速充電時迅速產生的熱能,確保電池溫度不急遽升高、獲得穩定的溫度控制、避免熱危害發生。

獲得這項開發成果的背後,Shell指出是基於品牌過去於高性能變壓器油、GTL專利氣轉液技術,以及數據中心單相浸入式冷卻液方面的研究經驗。

而透過EV-Plus熱導液電池組,殼牌在展現先進熱管理技術的同時,也更志在展示小型經濟、高效能電池組設計所具備的潛力。

EV-PLUS-2

而之所以Shell與RML決定合作開發這款產品,由於這個兩品牌已針對電池充電、發熱,以及耗時表現三者帶來了研究。

根據電池充電特性,熱量產生的速率取決於電流的平方。因此,若目標將充電時間減半,使用加倍的電流,那麼充電過程所產生的熱量將增加四倍。而發熱速率加上電池組材料的熱特性,則決定了電池溫度分佈。倘若充電功率越激進,就越有可能出現不可接受的高溫,進而迫使電池管理系統(BMS)介入、強制減慢充電速度。

因此Shell與RML得出結論「開發一種電池冷卻方案至關重要!」該方案須能促進整個電池組的溫度均勻性、能夠輕鬆地將熱量從單個電池單元散發出去、使電池組保持於最佳工作溫度,並具備充足的容熱能力。

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倘若將Shell與RML合作的這款輕型電池搭載於輕量化、低風阻、耗能為10km/kWh的實驗車輛,那麼預估每分鐘的充電時間即可帶來24km續航所需電力;相較於當今配備龐大、沉重電池的電動車款,約每分鐘可補給5km里程所需電能的表現,採用Shell與RML合作電池的車款,顯著地擁有了更短的充電時間。

換言之,Shell與RML認為,只要採用充電夠快速的電池,車輛產業便無需盲目地追求龐大電池的採用。只要利用優異的電池熱管理科技,搭配更小、更永續且表現安全的電池,以及高速充電機能,人們便能最大程度地運用現有能源,使能源需求與消耗得以降低。

EV-PLUS

根據Shell品牌的研究,全球純電動車市場在近年顯著的成長,好比2024年的純電動車銷售量已較2023年提高14%,而透過調查,Shell也發現在美國和歐洲的電動車,行駛里程均超過了燃油車輛,無論美國或歐洲,有高達52%的電動車輛每年行駛超過15,000km,相較之下,美國僅有42%的非電動車輛行駛超過15,000km,而歐洲地區更僅有22%的非電動車擁有如此高的年行駛里程。而根據歐洲、美國或中國的調查,有超過44%非電動車車主,皆表達了對於電動車續航里程和缺乏公共充電樁的焦慮。

為了滿足消費者對於更高能源效率、更長續航里程、更快充電速度的追求,Shell透過與RML的合作,展示了如何在不影響電池安全性與壽命的前提,顯著地縮短充電時間,並讓車壇有機會擺脫為了增加續航里程而不斷增加電池容量與車重,如同滾雪球般的循環束縛。

根據目前Shell所釋出的EV-Plus產品說明,未來品牌將開放與企業客戶聯手,為市場、車輛提供先進熱管理、低摩擦技術,甚至可開放車輛與電池端到端電池保養,或攜手合作夥伴投入電池採購、能源服務,乃至電池回收管理等多元商業企劃。

那麼,大家又更認同現今車輛品牌作風,以龐大電池帶來充足續航,又或期盼市場有機會出現小電池、充電快速,可將旅程中充電視作「少量多餐」形式的車輛呢?

Cy

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