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)。作為動(dòng)力電池行業(yè)內(nèi)的代表性企業(yè)，中航鋰電(洛陽(yáng))有限公司(以下稱(chēng)“中航鋰電”)技術(shù)研究院工程師李延濤和市場(chǎng)部部長(zhǎng)阮藝亮近期接受了中國(guó)客車(chē)網(wǎng)記者的采訪(fǎng)，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(huà)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(yōu)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。
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?李延濤表示，“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，倒是有印度客戶(hù)向我們反應(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制
據(jù)中國(guó)客車(chē)網(wǎng)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。
中航鋰電為純電動(dòng)客車(chē)“嬌”體制支招
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?李延濤表示，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(xiàn)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)。
中航鋰電電池成組分選全自動(dòng)生產(chǎn)線(xiàn)
行業(yè)通用技術(shù)路線(xiàn)下，中航鋰電近年來(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)。作為行業(yè)內(nèi)技術(shù)領(lǐng)先的動(dòng)力電池企業(yè)，目前中航鋰電所生產(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)到中航鋰電所生產(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)，李延濤表示，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，中航鋰電所做的創(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(xiàn);三是針對(duì)電池充滿(mǎn)電后，突然中斷容易出現(xiàn)的集電器黏連問(wèn)題，中航鋰電已開(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)。
阮藝亮也表示，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(chǎng)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(yōu)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。在行業(yè)通用技術(shù)路線(xiàn)下，中航鋰電的創(chuàng)新實(shí)踐值得稱(chēng)道。
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