鉅大LARGE | 點擊量：736次 | 2021年11月25日
鈦酸鋰離子電池是電動客車完美的動力源？
近日，“2017天津國際客運交通裝備與技術(shù)展覽會”在天津梅江會展中心舉辦，各家公司展示的純電動客車成為展會上一道奪目的風(fēng)景。人們在圍觀、體驗純電動客車各項性能的同時，關(guān)注的焦點不約而同指向了其核心部件——動力鋰離子電池。
毫無疑問，電動客車的核心部件就是動力鋰離子電池，它直接影響電動客車的整車性能，人們對電動客車的滿意或不滿意，幾乎總是圍繞著動力鋰離子電池轉(zhuǎn)：電池是否安全、多長時間可以充滿、使用壽命如何等等，電動客車配什么類型電池，從未像今天這樣如此引人關(guān)注。
客車動力鋰離子電池：安全重于一切
電動客車的安全問題，尤其是動力鋰離子電池安全是客車產(chǎn)品的首要要求，該問題被高度重視是在新能源汽車“狂飆突進”后的2016年初，國家工信部裝備工業(yè)司司長張相木在電動汽車百人會上表示，因三元鋰離子電池產(chǎn)品用于客車的安全性開發(fā)和驗證還不夠，需對其做風(fēng)險評估，暫停三元鋰離子電池客車列入新能源汽車推廣應(yīng)用推薦車型目錄。
安全應(yīng)是動力鋰離子電池的第一要義，三元“禁令”使狂熱的新能源汽車和動力鋰離子電池公司冷靜下來，思考動力鋰離子電池的發(fā)展方向。動力鋰離子電池的安全性除了與BMS設(shè)計水平有關(guān)外，還與能量密度有密切關(guān)系，能量密度越高，安全風(fēng)險則越大。由于三元鋰離子電池成組后的能量密度高達190Wh/kg，安全實驗顯示，從起火到爆燃，僅需幾秒鐘，載有數(shù)十人的電動客車假如發(fā)生爆燃，將不會給乘客留下逃生時間。
符合Exic IIB T4 Gc防爆標(biāo)準(zhǔn)
充電溫度：0~45℃
-放電溫度：-40~+55℃
-40℃最大放電倍率：1C
-40℃ 0.5放電容量保持率≥70%
盡管從今年一月一日起，相關(guān)部門放開了對三元鋰離子電池在電動客車上的限制，但新申報《道路機動車輛生產(chǎn)公司及產(chǎn)品通告》(簡稱《通告》)的客車車型、新申請《新能源汽車推廣應(yīng)用推薦車型目錄》(簡稱《推薦目錄》)的使用三元鋰離子電池的客車車型，應(yīng)同時提交證明滿足《電動客車安全技術(shù)條件》的第三方檢測報告，即要確保安全。從2017年新申請的第293批、294批《通告》以及最新幾批《推薦目錄》來看，三元鋰離子電池要“上位”電動客車，還需邁過安全這道坎。
從技術(shù)原理看，三元等技術(shù)路線的電池，其碳電極在電池過充時，表面易析出金屬鋰，金屬鋰會刺穿隔膜，造成內(nèi)部電池短路，從而導(dǎo)致此類電池存在安全隱患。與碳負極材料相比，鈦酸鋰材料由于高電位而難以形成SEI膜，防止了電池過熱導(dǎo)致起火。即使在正常電壓范圍內(nèi)，鈦酸鋰表面也難以生成鋰枝晶，這在很大程度上防止了在電池內(nèi)部造成短路的可能，因此，鈦酸鋰離子電池比其他鋰離子電池在安全性上有所提高。這就不難理解為何在天津客車展上，配有鈦酸鋰離子電池的銀隆客車產(chǎn)品獲得了人們的青睞和認可。
客車動力鋰離子電池充電：等得花兒都謝了
充電太久也是電動客車用戶的一個頭疼問題，一般的磷酸鐵鋰離子電池客車，充滿電至少也要3-4小時，比如公交公司，僅晚上充電無法保障白天的行駛需求，因此要購置大量的車輛來填補充電車輛的空缺，加上充電所需的人員以及對新增車輛的維護，有關(guān)運營類公司，這是一個不小的成本。
如何破解充電太久這一難題?盡管主打磷酸鐵鋰技術(shù)路線的寧德時代曾放出消息稱，2017年底會推出一款“充電10分鐘，行駛300公里”的快充電池，但從其宣傳部門的謹慎言辭來看，磷酸鐵鋰、三元、錳酸鋰等恐都難當(dāng)重任。
鈦酸鋰離子電池已經(jīng)給出答案。國內(nèi)致力于鈦酸鋰快充電池研發(fā)和生產(chǎn)的公司，一般可做到15分鐘完成充電，銀隆鈦酸鋰離子電池更快，6分鐘即可完成充電。這意味著，司機師傅回到公交場站去趟洗手間的功夫就完成了充電，真正做到了“無需等待”，同時也為客車運營公司降低了運營成本。
從技術(shù)原理來看，快充技術(shù)其核心就是通過對化學(xué)體系的設(shè)計優(yōu)化，加速鋰離子在正負極間移動的速度。普通化學(xué)體系的電池，在快充時負極會出現(xiàn)副產(chǎn)物，影響電芯的循環(huán)和穩(wěn)定性，只能采用可承受快充大電流的負極材料來做到快充，鈦酸鋰能夠在大倍率下進行快速脫嵌鋰，可在短時間內(nèi)完成充放電。
客車動力鋰離子電池：夢想終于照進了現(xiàn)實
一般技術(shù)路線的客車動力鋰離子電池，除了安全問題和充電速度問題之外，其使用壽命和工作溫度范圍也是常被提起的問題。一般磷酸鐵鋰動力鋰離子電池充放電循環(huán)在2500次到3000次左右，而銀隆鈦酸鋰離子電池則可以實現(xiàn)25000次充放電循環(huán)，使用壽命可長達30年。而在工作溫度方面，一般電池在北方的冬季工作效果并不理想，銀隆鈦酸鋰離子電池耐寬溫，可在-50℃-+60℃范圍內(nèi)正常工作。
總之，以珠海銀隆為代表的鈦酸鋰離子電池具有體積小、重量輕、能量密度高、密封性能好、無泄漏、無記憶效應(yīng)、自放電率低、充放電迅速、循環(huán)壽命超長、工作環(huán)境溫度范圍寬、安全穩(wěn)定和綠色環(huán)保等特點,它幾乎滿足了人們對電動客車動力鋰離子電池的所有想象。曾經(jīng)，我們有關(guān)電動客車動力鋰離子電池那些美好的、看似很難實現(xiàn)的夢想，像一道光，終于開始照進實現(xiàn)。
