鉅大LARGE | 點(diǎn)擊量:538次 | 2021年11月24日
技術(shù)逐步提升 動(dòng)力鋰電池越來(lái)越不怕冷
截至2016年年底,我國(guó)新能源公交車的總量已超過(guò)16萬(wàn)輛。受環(huán)境影響,新能源客車推廣雖如火如荼,但仍呈現(xiàn)出“南熱北冷”的區(qū)域性特點(diǎn),深圳、南京等南方城市推廣規(guī)模較大,而北方地區(qū)特別是東北高寒地區(qū)推廣力度仍然較小。動(dòng)力鋰離子電池在低溫環(huán)境下難以正常放電,達(dá)不到實(shí)際工況需求是影響新能源客車在北方寒冷地區(qū)推廣的一個(gè)難題。
在剛剛告別的這個(gè)冬天里,北方的新能源公交車表現(xiàn)已比前幾年有所進(jìn)步,不少車企和動(dòng)力鋰離子電池公司都拿出新技術(shù)、新辦法,幫助電池盡量不“怕冷”,這是記者近日走訪北京、東北、河北、山東等地了解到的新情況。
新能源車過(guò)冬仍然有點(diǎn)難
記者了解到,在河北崇禮,有一批用于通勤班車的車輛就在剛過(guò)去的這個(gè)冬天停駛了。據(jù)知情人士透露,平時(shí)滿電能跑百八十公里的車輛,冬天只能跑五六十公里,續(xù)航里程大幅“縮水”,目前已經(jīng)“趴窩”在家無(wú)法上路。
這樣的情況并不少見(jiàn)。從不同地區(qū)走訪中不難發(fā)現(xiàn),電池在冬季衰減、充電時(shí)間過(guò)長(zhǎng)仍是目前存在的普遍現(xiàn)象,記者就有過(guò)親身體會(huì)。2016年年初,北京的極寒天氣達(dá)到零下17攝氏度。某次采訪中,記者乘坐的新能源接駁車就出現(xiàn)掉電快的問(wèn)題,由于車上未裝單獨(dú)取暖系統(tǒng),司機(jī)行駛過(guò)程中不敢耗電開空調(diào),結(jié)果大家都被凍得雙腳沒(méi)了知覺(jué)。
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%
“車輛的充電時(shí)間和環(huán)境溫度有很大關(guān)系。”河北張家口通泰運(yùn)輸集團(tuán)全資子公司張家口京西公共交通有限公司總經(jīng)理白巖說(shuō)。以張家口壩上地區(qū)沽源為例,冬季最寒冷的時(shí)候可達(dá)零下30攝氏度,新能源車4個(gè)小時(shí)才能充滿電,而夏季只要3個(gè)小時(shí)。據(jù)他測(cè)算,冬天和夏天每輛車每公里的用電成本要相差0.12—0.19元。
類似情況在山東青島也有發(fā)生。青島真情巴士副總經(jīng)理王賢君告訴記者,溫度在零下時(shí),動(dòng)力鋰離子電池的放電效率為春秋季節(jié)的70%,電池預(yù)熱、車廂內(nèi)開啟空調(diào)等均會(huì)影響續(xù)駛里程。換電及慢充式新能源客車的主電機(jī)、控制器、驅(qū)動(dòng)機(jī)等故障也頻繁發(fā)生,而慢充快補(bǔ)式新能源客車自去年四月上線運(yùn)營(yíng)至今,未出現(xiàn)異常情況。為此,青島真情巴士在冬季會(huì)新增備用車輛來(lái)滿足運(yùn)營(yíng)需求。
除此之外,一些公交公司還建設(shè)車庫(kù)暖棚,或采取簡(jiǎn)易措施如用棉被、棉墊遮擋等方式對(duì)充電樁進(jìn)行保溫。
這些也正是北方一些公交公司所擔(dān)心的問(wèn)題。曾有公司負(fù)責(zé)人向記者表示,純電動(dòng)客車仍是新鮮事物,能否經(jīng)受住多年的低溫挑戰(zhàn)、滿足當(dāng)?shù)氐倪\(yùn)營(yíng)要求還不是定數(shù)。沈陽(yáng)客運(yùn)集團(tuán)公司副總經(jīng)理周宇航表示:“考慮到純電動(dòng)客車在北方使用情況仍不是很好,我們使用的是混合動(dòng)力客車。目前使用情況還不錯(cuò),就是有的品牌車輛小故障挺多,倒沒(méi)什么大毛病?!?/p>
不過(guò),在東北地區(qū)的鐵嶺市公共汽車公司,去年年初投放的新能源車還未發(fā)生任何問(wèn)題。據(jù)總經(jīng)理樸勝日介紹,這批車輛經(jīng)受住了低溫天氣考驗(yàn),采用無(wú)車庫(kù)室外充電,沒(méi)有出現(xiàn)充電時(shí)間過(guò)長(zhǎng)的問(wèn)題。
標(biāo)稱電壓:28.8V
標(biāo)稱容量:34.3Ah
電池尺寸:(92.75±0.5)* (211±0.3)* (281±0.3)mm
應(yīng)用領(lǐng)域:勘探測(cè)繪、無(wú)人設(shè)備
讓電池始終工作在“春天”
究其根本,冬天新能源客車?yán)m(xù)航里程大幅下降,與動(dòng)力鋰離子電池技術(shù)密不可分。據(jù)業(yè)內(nèi)人士透露,電池難以在低溫條件下保持良好的運(yùn)行狀態(tài),這仍然是新能源客車技術(shù)難點(diǎn)。即使是國(guó)內(nèi)較為優(yōu)秀品牌的純電動(dòng)客車,在極端天氣下,也很難保證冬季的續(xù)駛里程與春秋季節(jié)相同。
一方面,低溫條件下性能“縮水”現(xiàn)象是由電池特性決定的;另一方面,如何有效地使電池長(zhǎng)期處于較為穩(wěn)定的工況條件下,是客車公司、動(dòng)力鋰離子電池公司研發(fā)的關(guān)鍵點(diǎn)。據(jù)記者了解,目前,國(guó)內(nèi)主流客車公司已經(jīng)普遍對(duì)電池?zé)峁芾砑夹g(shù)進(jìn)行了改進(jìn)。
前不久,安凱客車交付哈爾濱禹圣客運(yùn)有限公司的純電動(dòng)公交車,就搭載了國(guó)軒高科最新研發(fā)的新型低溫動(dòng)力鋰離子電池,配備了安凱創(chuàng)新研發(fā)的動(dòng)力鋰離子電池恒溫控制系統(tǒng)。
據(jù)安凱新能源客車研究所所長(zhǎng)陳順東介紹,在零下40攝氏度的低溫下,即使整車長(zhǎng)時(shí)間戶外放置,恒溫控制系統(tǒng)也能使電池始終保持常溫時(shí)的性能,使鋰離子電池始終處于25—40攝氏度的最佳工作溫度,有效預(yù)防電池在低溫環(huán)境下衰竭等意外情況?!坝辛诉@個(gè)恒溫艙,無(wú)論寒暑,電池始終工作在春天?!标愴槚|說(shuō)。
除了新增保溫箱,對(duì)電池進(jìn)行加熱也是目前主流公司通用方法之一。“由于傳統(tǒng)的磷酸鐵鋰導(dǎo)電性比較差,會(huì)影響快充的發(fā)熱。”寧德時(shí)代新能源科技股份有限公司(簡(jiǎn)稱CATL)技術(shù)部快充專家王升威表示,CATL當(dāng)前研發(fā)的快充產(chǎn)品搭載自主研發(fā)的熱管理系統(tǒng),可以充分識(shí)別固定化學(xué)體系在不同溫度和SOC(荷電狀態(tài))下的“健康充電區(qū)間”,極大拓寬鋰離子電池的運(yùn)營(yíng)溫度。當(dāng)電池處于北方寒冷的冬天時(shí),水熱系統(tǒng)在低溫下為電芯加熱,待電芯溫度達(dá)到要求,即開啟快充模式。遇到南方酷暑的夏天時(shí),電池系統(tǒng)自動(dòng)發(fā)熱報(bào)警,水冷系統(tǒng)給電芯降溫。
當(dāng)然,各個(gè)電池公司都在不斷創(chuàng)新研發(fā)各自的技術(shù),微宏選擇改變電解液的屬性改善電池的低溫特性?!爸泻戒囯姴捎迷陔姵爻潆姇r(shí),在其加熱膜上新增一層鋁板,使電池各部快速且均勻地受熱?!敝泻戒囯姡尻?yáng))有限公司技術(shù)研究院相關(guān)技術(shù)人員介紹。
改進(jìn)動(dòng)力鋰離子電池技術(shù)方法眾多,有業(yè)內(nèi)人士認(rèn)為,真正解決電池在低溫環(huán)境下運(yùn)行這一行業(yè)難題,最終還需動(dòng)力鋰離子電池公司與整車廠家聯(lián)動(dòng),讓電池公司參與到電動(dòng)客車的生產(chǎn)環(huán)節(jié),共同創(chuàng)新提升新能源客車的技術(shù)水平。