如果給近幾年的中國(guó)客車(chē)市場(chǎng)做個(gè)關(guān)鍵詞評(píng)選,“新能源”一定榜上有名且名列前茅。如果給新能源客車(chē)核心零部件受關(guān)注度做個(gè)關(guān)鍵詞評(píng)選,“動(dòng)力電池”也一定榜上有名且名列前茅。
2016年2月24日在國(guó)務(wù)院常務(wù)會(huì)議上,李克強(qiáng)總理表態(tài)進(jìn)一步支持新能源汽車(chē)產(chǎn)業(yè)的措施,并重點(diǎn)提到要支持動(dòng)力電池產(chǎn)業(yè)的發(fā)展,這項(xiàng)舉措可以說(shuō)為動(dòng)力電池行業(yè)發(fā)展注入了“強(qiáng)心劑”。
如今新能源汽車(chē)雖已在全國(guó)遍地開(kāi)花,足跡已至遙遠(yuǎn)的西藏、新疆、海南等邊遠(yuǎn)地區(qū)。然我國(guó)幅員遼闊,地理環(huán)境、氣候條件相差巨大,新能源車(chē)在極寒酷熱的天氣里能否正常行駛呢?作為新能源客車(chē)的核心零部件,動(dòng)力電池的性能就顯得至關(guān)重要,尤其是電池能否在低溫高溫狀態(tài)下保持性能穩(wěn)定直接影響著純電動(dòng)客車(chē)的運(yùn)營(yíng)表現(xiàn)。行業(yè)相關(guān)公司技術(shù)研究院工程師和市場(chǎng)部部長(zhǎng)近期接受了記者的采訪,就電池遇冷遇熱問(wèn)題談到了他們的觀點(diǎn)。
電動(dòng)客車(chē)怕冷還怕熱?
近年來(lái),在國(guó)家相關(guān)政策傾斜及補(bǔ)貼支持下,純電動(dòng)客車(chē)產(chǎn)業(yè)發(fā)展迅速,純電動(dòng)客車(chē)已陸續(xù)在全國(guó)各地上路運(yùn)行。但在實(shí)際運(yùn)行過(guò)程中人們發(fā)現(xiàn),作為純電動(dòng)客車(chē)的核心部件,動(dòng)力電池的性能容易受到外部氣溫的影響,尤其在北方冬季寒冷的環(huán)境下,動(dòng)力電池組的缺陷被進(jìn)一步放大。
在“第十屆影響中國(guó)客車(chē)業(yè)系列活動(dòng)”之“公共交通發(fā)展熱點(diǎn)話題座談會(huì)”上,某北方地區(qū)公交公司相關(guān)負(fù)責(zé)人就曾向中國(guó)客車(chē)網(wǎng)記者透露,公司之所以在國(guó)家大力倡導(dǎo)發(fā)展新能源客車(chē)產(chǎn)業(yè)時(shí),仍遲遲不敢購(gòu)入純電動(dòng)客車(chē)在當(dāng)?shù)剡\(yùn)營(yíng),就是擔(dān)心在北方冬季寒冷時(shí)節(jié),車(chē)輛續(xù)航里程明顯下降,且電池組充電緩慢,難以有效解決。
類(lèi)似擔(dān)憂在地處北方的公交企業(yè)中并不少見(jiàn),他們購(gòu)置并在運(yùn)營(yíng)的純電動(dòng)車(chē)輛也在冬季出現(xiàn)了不同程度的續(xù)航里程下降和充電困難等問(wèn)題。
金龍大巴
蘇州金龍純電動(dòng)大巴
純電動(dòng)客車(chē)怕“冷”已是不爭(zhēng)的事實(shí),那純電動(dòng)客車(chē)是否還怕熱呢?工程師表示,“目前國(guó)內(nèi)在運(yùn)行純電動(dòng)客車(chē)時(shí)還很少有因?yàn)闇囟忍貏e高而影響電池性能的狀況,倒是有印度方面反應(yīng),當(dāng)?shù)氐孛婵赡茏罡呖蛇_(dá)70度,運(yùn)行純電動(dòng)客車(chē)對(duì)電池制冷才有特別高的需求。”
電池特性決定其怕冷體質(zhì)
據(jù)記者查閱相關(guān)資料了解到,純電動(dòng)客車(chē)的運(yùn)行容易受到環(huán)境溫度的影響,很大的原因是和動(dòng)力電池的性能有關(guān),是由電池的特性決定的。電池的標(biāo)準(zhǔn)容量只是一個(gè)理論值,它一般是在25℃的環(huán)境中在理想狀態(tài)下測(cè)量的結(jié)果,但實(shí)際上,電池容量受溫度影響非常大。
以純電動(dòng)客車(chē)使用最為廣泛的磷酸鐵鋰電池為例,它內(nèi)部是由一個(gè)正極、一個(gè)負(fù)極以及在正負(fù)極之間的電解液所組成的。電池放電的時(shí)候,負(fù)極通過(guò)化學(xué)反應(yīng)析出鋰離子,通過(guò)電介質(zhì)運(yùn)動(dòng)到正極,這時(shí)正極處于富鋰態(tài),負(fù)極處于貧鋰態(tài),在鋰離子活動(dòng)的過(guò)程中,產(chǎn)生的電子運(yùn)動(dòng)產(chǎn)生電流。而寒冷的冬季,過(guò)低的溫度使電池內(nèi)部的化學(xué)反應(yīng)遲緩,放電的電流變小,導(dǎo)致電池的可用容量降低,充電效率低下。因此,當(dāng)我們認(rèn)為純電動(dòng)客車(chē)在冬季行駛里程“縮水”的時(shí)候,實(shí)際上是電池本身的容量降低了。
如何改變純電動(dòng)客車(chē)“嬌”體質(zhì)
既然純電動(dòng)客車(chē)的怕冷體制是由其電池特性所決定,那行業(yè)專(zhuān)家是如何看待并解決這一問(wèn)題的呢?工程師表示,目前動(dòng)力電池行業(yè)內(nèi)處理客車(chē)動(dòng)力電池遇冷遇熱問(wèn)題的技術(shù)路線大同小異,大都是針對(duì)電池的低溫特性采取電阻式加熱方法,幫助電池在寒冷的環(huán)境下提升溫度,以提高電池內(nèi)部的化學(xué)反應(yīng)速度,加快電解液的流通,從而達(dá)到釋放電池容量、恢復(fù)放電量正常值的效果,以保障純電動(dòng)客車(chē)能夠在北方順利運(yùn)營(yíng)。
生產(chǎn)線
鋰電電池成組分選全自動(dòng)生產(chǎn)線
行業(yè)通用技術(shù)路線下,很多公司近年來(lái)在這一領(lǐng)域也做出了自己的創(chuàng)新,比如在對(duì)電池進(jìn)行加熱時(shí),在加熱膜上做分布式加熱處理,對(duì)電池標(biāo)準(zhǔn)模塊的側(cè)部和底部進(jìn)行加熱處理,基于對(duì)電池管理控制的策略,避免了電池加熱不均衡現(xiàn)象的出現(xiàn)。某些行業(yè)內(nèi)技術(shù)領(lǐng)先的動(dòng)力電池企業(yè),目前所生產(chǎn)的、適用于低溫環(huán)境下運(yùn)行的電池已批量配裝在國(guó)內(nèi)一批知名純電動(dòng)客車(chē)上,且實(shí)際運(yùn)行效果良好。
被問(wèn)到所生產(chǎn)的電池是如何解決低溫環(huán)境對(duì)電池續(xù)航里程的影響問(wèn)題時(shí),工程師表示,實(shí)際上低溫環(huán)境對(duì)電池的影響主要還是在充電時(shí)影響較大,電動(dòng)客車(chē)實(shí)際運(yùn)行過(guò)程中則多是解決電池的散熱問(wèn)題。而保障低溫環(huán)境中對(duì)純電動(dòng)客車(chē)進(jìn)行充電,所做的創(chuàng)新包括一是在電池充電時(shí),在其加熱膜上增加一層鋁板,鋁板的好處是使電池各部快速且均勻的受熱;二是探索出了對(duì)電池邊加熱邊充電的技術(shù)路線;三是針對(duì)電池充滿電后,突然中斷容易出現(xiàn)的集電器黏連問(wèn)題,相關(guān)公司已開(kāi)發(fā)出一項(xiàng)突然斷電后對(duì)電路進(jìn)行保護(hù)的技術(shù)。
銷(xiāo)售人員也表示,解決電池在低溫環(huán)境下運(yùn)行這一行業(yè)難題最終還需與整車(chē)廠家聯(lián)動(dòng),因?yàn)檎?chē)企業(yè)與零部件商是唇齒相依的關(guān)系,電池企業(yè)參與到電動(dòng)客車(chē)的生產(chǎn)環(huán)節(jié),有利于整個(gè)新能源客車(chē)行業(yè)的發(fā)展。
由此可見(jiàn),要實(shí)現(xiàn)新能源汽車(chē)在寒冷地區(qū)無(wú)憂行駛、在酷暑地區(qū)無(wú)懼馳騁,提升處理客車(chē)動(dòng)力電池遇冷遇熱問(wèn)題的技術(shù)水平是關(guān)鍵,除去創(chuàng)新,別無(wú)它法。
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