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技術(shù)逐步提升 動力電池越來越不怕冷

作者:中國儲能網(wǎng)新聞中心 來源:中國交通新聞網(wǎng) 發(fā)布時間:2017-04-21 瀏覽:

中國儲能網(wǎng)訊:截至2016年年底,我國新能源公交車的總量已超過16萬輛。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,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。動力電池在低溫環(huán)境下難以正常放電,達不到實際工況需求是影響新能源客車在北方寒冷地區(qū)推廣的一個難題。

在剛剛告別的這個冬天里,北方的新能源公交車表現(xiàn)已比前幾年有所進步,不少車企和動力電池企業(yè)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。

新能源車過冬仍然有點難

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去的這個冬天停駛了。據(jù)知情人士透露,平時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”在家無法上路。

這樣的情況并不少見。從不同地區(qū)走訪中不難發(fā)現(xiàn),電池在冬季衰減、充電時間過長仍是目前存在的普遍現(xiàn)象,記者就有過親身體會。2016年年初,北京的極寒天氣達到零下17攝氏度。某次采訪中,記者乘坐的新能源接駁車就出現(xiàn)掉電快的問題,由于車上未裝單獨取暖系統(tǒng),司機行駛過程中不敢耗電開空調(diào),結(jié)果大家都被凍得雙腳沒了知覺。

“車輛的充電時間和環(huán)境溫度有很大關(guān)系?!焙颖睆埣铱谕ㄌ┻\輸集團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。以張家口壩上地區(qū)沽源為例,冬季最寒冷的時候可達零下30攝氏度,新能源車4個小時才能充滿電,而夏季只需要3個小時。據(jù)他測算,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,動力電池的放電效率為春秋季節(jié)的70%,電池預熱、車廂內(nèi)開啟空調(diào)等均會影響續(xù)駛里程。換電及慢充式新能源客車的主電機、控制器、驅(qū)動機等故障也頻繁發(fā)生,而慢充快補式新能源客車自去年4月上線運營至今,未出現(xiàn)異常情況。為此,青島真情巴士在冬季會增加備用車輛來滿足運營需求。

除此之外,一些公交企業(yè)還建設車庫暖棚,或采取簡易措施如用棉被、棉墊遮擋等方式對充電樁進行保溫。

這些也正是北方一些公交公司所擔心的問題。曾有企業(yè)負責人向記者表示,純電動客車仍是新鮮事物,能否經(jīng)受住多年的低溫挑戰(zhàn)、滿足當?shù)氐倪\營要求還不是定數(shù)。沈陽客運集團公司副總經(jīng)理周宇航表示:“考慮到純電動客車在北方使用情況仍不是很好,我們使用的是混合動力客車。目前使用情況還不錯,就是有的品牌車輛小故障挺多,倒沒什么大毛病?!?

不過,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,采用無車庫室外充電,沒有出現(xiàn)充電時間過長的問題。

讓電池始終工作在“春天”

究其根本,冬天新能源客車續(xù)航里程大幅下降,與動力電池技術(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行狀態(tài),這仍然是新能源客車技術(shù)難點。即使是國內(nèi)較為頂尖品牌的純電動客車,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)一樣。

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期處于較為穩(wěn)定的工況條件下,是客車企業(yè)、動力電池企業(yè)研發(fā)的關(guān)鍵點。據(jù)記者了解,目前,國內(nèi)主流客車企業(yè)已經(jīng)普遍對電池熱管理技術(shù)進行了改進。

前不久,安凱客車交付哈爾濱禹圣客運有限公司的純電動公交車,就搭載了國軒高科最新研發(fā)的新型低溫動力電池,配備了安凱創(chuàng)新研發(fā)的動力電池恒溫控制系統(tǒng)。

據(jù)安凱新能源客車研究所所長陳順東介紹,在零下40攝氏度的低溫下,即使整車長時間戶外放置,恒溫控制系統(tǒng)也能使電池始終保持常溫時的性能,使鋰電池始終處于25—40攝氏度的最佳工作溫度,有效預防電池在低溫環(huán)境下衰竭等意外情況?!坝辛诉@個恒溫艙,無論寒暑,電池始終工作在春天?!标愴槚|說。

除了增加保溫箱,對電池進行加熱也是目前主流企業(yè)通用方法之一?!坝捎趥鹘y(tǒng)的磷酸鐵鋰導電性比較差,會影響快充的發(fā)熱?!睂幍聲r代新能源科技股份有限公司(簡稱CATL)技術(shù)部快充專家王升威表示,CATL當前研發(fā)的快充產(chǎn)品搭載自主研發(fā)的熱管理系統(tǒng),可以充分識別固定化學體系在不同溫度和SOC(荷電狀態(tài))下的“健康充電區(qū)間”,極大拓寬鋰電池的運營溫度。當電池處于北方寒冷的冬天時,水熱系統(tǒng)在低溫下為電芯加熱,待電芯溫度達到要求,即開啟快充模式。遇到南方酷暑的夏天時,電池系統(tǒng)自動發(fā)熱報警,水冷系統(tǒng)給電芯降溫。

當然,各個電池企業(yè)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,在其加熱膜上增加一層鋁板,使電池各部快速且均勻地受熱?!敝泻戒囯姡尻枺┯邢薰炯夹g(shù)研究院相關(guān)技術(shù)人員介紹。

改進動力電池技術(shù)方法眾多,有業(yè)內(nèi)人士認為,真正解決電池在低溫環(huán)境下運行這一行業(yè)難題,最終還需動力電池企業(yè)與整車廠家聯(lián)動,讓電池企業(yè)參與到電動客車的生產(chǎn)環(huán)節(jié),共同創(chuàng)新提升新能源客車的技術(shù)水平。

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