6月30日，中車(chē)國(guó)產(chǎn)化標(biāo)動(dòng)下線儀式在北京鐵科院東郊分院環(huán)形試驗(yàn)基地隆重舉行，南北車(chē)各一列樣車(chē)展覽。高鐵是高大上的代名詞，高鐵應(yīng)用鋰電池的意義在哪？ 鋰電池在高鐵的作用是什么？
該項(xiàng)目從2012年低開(kāi)始啟動(dòng)研發(fā)。到現(xiàn)在已經(jīng)足足過(guò)去的兩年多，各種型式試驗(yàn)地面聯(lián)調(diào)滿足同時(shí)，鋰電池還率先使用在可其他軌道交通科研項(xiàng)目上作為驗(yàn)證可行性。
項(xiàng)目代表著中國(guó)高鐵最高水準(zhǔn)，由鐵總牽頭，長(zhǎng)春軌道客車(chē)與青島四方廠各自代表南北車(chē)高規(guī)格，統(tǒng)籌統(tǒng)型出一個(gè)標(biāo)準(zhǔn)。南北車(chē)電池箱體可以快速互換使用。鋰電池及鎳鎘電池安裝箱體及對(duì)外接口一致。
土豪金上安裝電池包，每套電池容量200Ah；標(biāo)稱電壓110V。整列車(chē)共4套電池包。整車(chē)初步聯(lián)調(diào)已在長(zhǎng)春完成。后續(xù)在環(huán)鐵試驗(yàn)基地進(jìn)一般試跑及相關(guān)實(shí)驗(yàn)。整車(chē)實(shí)驗(yàn)預(yù)計(jì)2016年底全部完成。
首先，簡(jiǎn)單僅羅列幾個(gè)數(shù)據(jù)。標(biāo)動(dòng)是由南北車(chē)統(tǒng)型車(chē)型，故參數(shù)都一樣:
1.列車(chē)運(yùn)行時(shí)速：350km/h
2.編組形式：8輛編組，4動(dòng)4拖
3.定員：556人
4.長(zhǎng)寬高：209m*3.36m*4.05m
5.軸重：17t
高鐵絕對(duì)是一個(gè)高大上的代名詞。列舉多少數(shù)學(xué)公式，多少數(shù)據(jù)其實(shí)也無(wú)法讓人直觀的認(rèn)識(shí)。故此我想簡(jiǎn)單說(shuō)一個(gè)點(diǎn)：每一列高鐵列車(chē)，設(shè)計(jì)使用年限為30年以上。從制造到下線，試跑里程皆為30萬(wàn)公里(前10萬(wàn)公里空跑，中間10萬(wàn)公里載重實(shí)驗(yàn)跑，后10萬(wàn)公里載人實(shí)驗(yàn)跑)，才能交付業(yè)主。30萬(wàn)公里什么概念，就是一輛汽車(chē)跑廢了，這樣一列高鐵才交付客戶。
可想而知一列高鐵對(duì)配件的要求，絕對(duì)是近乎病態(tài)的苛刻，軌道交通行業(yè)產(chǎn)量絕不會(huì)如汽車(chē)一年幾百上千萬(wàn)輛，但要求嚴(yán)苛。執(zhí)行的質(zhì)量體系都與汽車(chē)不同。汽車(chē)執(zhí)行的是TS16949.軌道交通執(zhí)行的是RAMS.+IRIS。
高鐵的快速發(fā)展。毫不夸張中國(guó)的軌道網(wǎng)絡(luò)，乃至在運(yùn)行及規(guī)劃建設(shè)的高鐵網(wǎng)。是全球領(lǐng)先的，注意，領(lǐng)先，沒(méi)有之一。
列車(chē)要求苛刻，皆因他的高速。曾有新聞報(bào)道，汽車(chē)160km/h時(shí)速出現(xiàn)事故，車(chē)內(nèi)人員死亡率是100%。而這個(gè)時(shí)速在軌道交通也只是普通特快列車(chē)的時(shí)速而已。高鐵設(shè)計(jì)時(shí)速為380km/h。所以我們才會(huì)經(jīng)?？吹杰壍懒熊?chē)380A/AL;380B/BL；380C;380D等等高鐵型號(hào)。又因我國(guó)地域廣袤，南北氣候差別會(huì)出現(xiàn)冰火兩重天。試想一列軌道列車(chē)從廣州到哈爾濱。南方需制冷散熱，到北方又需要各種保暖。
全過(guò)各地地形的各異。會(huì)車(chē)及過(guò)隧道時(shí)高速下形成的氣壓變動(dòng)。足以震裂所有的車(chē)窗玻璃。有心的讀者可以自行搜索，高鐵研發(fā)之初，兩車(chē)交會(huì)對(duì)沖交錯(cuò)行駛時(shí)候就出現(xiàn)過(guò)所有車(chē)窗玻璃粉碎性破裂，就相當(dāng)于車(chē)內(nèi)爆炸一般。
這個(gè)問(wèn)題在我們國(guó)家工程師手里，迅速得以解決。對(duì)車(chē)廂內(nèi)人身安全的保護(hù)。轉(zhuǎn)向架上的車(chē)廂可是采用全球最領(lǐng)先的空氣懸掛技術(shù)。全鋁合金車(chē)體，保證強(qiáng)度的同時(shí)減重。保證車(chē)體密封。給予乘客最舒適的感受。
但另一方面，車(chē)外呢？高鐵列車(chē)上的所有設(shè)備一般都是吊在車(chē)底轉(zhuǎn)向架上的。各種苛刻環(huán)境以及高速的帶來(lái)的影響直面與設(shè)備。所以設(shè)備的穩(wěn)定性、安全性、一致性要求更高。
一般情況當(dāng)汽車(chē)出現(xiàn)故障時(shí)候，打開(kāi)故障燈靠邊停即可等候救援。人員離開(kāi)車(chē)體即可避免出現(xiàn)二次事故。但軌道列車(chē)趴窩，則是以停留時(shí)間長(zhǎng)短定位為不同等級(jí)事故。你要知道軌道可不能讓你一輛事故車(chē)占用。哪怕是幾分鐘，高速軌道更甚。
說(shuō)了那么多，無(wú)非就是說(shuō)明一個(gè)問(wèn)題，軌道車(chē)的可靠性安全性，對(duì)每一個(gè)產(chǎn)品部件的質(zhì)量要求非常高。僅次于天上飛的飛機(jī)。地上跑的無(wú)人能出其右。
恰逢，下線期間，本人也在鐵科院做實(shí)驗(yàn)，有幸親臨兩列標(biāo)動(dòng)下線儀式。作為一個(gè)參與者，列車(chē)大概狀況僅僅談?wù)剛€(gè)人感受和經(jīng)歷啰嗦了一堆。以下淺談鋰電池在高鐵上的運(yùn)用。
鎳鎘電池及鋰電池區(qū)別在哪？
作為傳統(tǒng)的列車(chē)上使用的鎳鎘電池。
優(yōu)點(diǎn)：
1.安全性高，可過(guò)充過(guò)分電。
2.高低溫性能佳。使用溫度范圍在-20℃~60℃，在此范圍內(nèi)可進(jìn)行放電。
3.價(jià)格實(shí)惠。循環(huán)次數(shù)大概在500次左右。
缺點(diǎn)：
1.能量密度低。
2.鎳鎘屬于重金屬，污染環(huán)境。
3.鎳鎘電池的記憶效應(yīng)(memory effect)，重復(fù)經(jīng)過(guò)幾次維持在低容量的放充后，如果必須做一個(gè)較大量的放電時(shí)電池會(huì)無(wú)法作用。
4.電池需定期維護(hù)，如加電解液等。
5.自放電率偏大，鎳鎘電池為15～30%(月)。
標(biāo)動(dòng)列車(chē)使用鋰電池。
優(yōu)點(diǎn)：
1.安全性高，不可過(guò)充過(guò)放，需配套BMS電池管理系統(tǒng)。
2.高低溫性能佳，使用溫度范圍在-20℃~60℃同樣可以使用，甚至-40度還可以低倍率放電。
3.能量密度高，目前技術(shù)大概是鎳鎘電池的三倍左右。充放電次數(shù)在3000~10000次。
4.對(duì)環(huán)境污染影響很小。
5.免定期維護(hù)。
6.自放電率較小。鋰電池為2～5%(月)。
缺點(diǎn)：
目前采購(gòu)成本高于鎳鎘電池。按行業(yè)發(fā)展及產(chǎn)能擴(kuò)大化，還有持續(xù)降價(jià)空間。
高鐵用鋰電池意義在哪？ 鋰電池在高鐵作用是什么？
從上面比較來(lái)看，不難看出高鐵標(biāo)動(dòng)使用鋰電池有積極意義。
任何一輛汽車(chē)哪怕是燃油車(chē)都有一個(gè)蓄電池。作用不言而喻。軌道列車(chē)雖然一般是用電網(wǎng)行駛，不燒油，但依然需要一個(gè)備用電源。用于給整車(chē)各系統(tǒng)元器件低壓供電。如忽然電網(wǎng)斷電時(shí)候的車(chē)內(nèi)照明、空調(diào)等，列車(chē)啟動(dòng)時(shí)候充電弓的升降等。
目前下線的南北兩列樣車(chē)，北車(chē)長(zhǎng)春軌道客車(chē)——土豪金上使用的就是鋰電池。借此也可以與南車(chē)四方列車(chē)上的鎳鉻電池作為一個(gè)運(yùn)行參數(shù)的一個(gè)對(duì)比。目前相關(guān)實(shí)驗(yàn)還在鐵科院緊張進(jìn)行著。
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