鉅大LARGE | 點擊量：549次 | 2021年11月24日
技術(shù)逐步提升 動力鋰電池越來越不怕冷
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。動力鋰離子電池在低溫環(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。
符合Exic IIB T4 Gc防爆標準
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%
“車輛的充電時間和環(huán)境溫度有很大關系?！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，動力鋰離子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四月上線運營至今，未出現(xiàn)異常情況。為此，青島真情巴士在冬季會新增備用車輛來滿足運營需求。
除此之外，一些公交公司還建設車庫暖棚，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。曾有公司負責人向記者表示，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)較為優(yōu)秀品牌的純電動客車，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)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期處于較為穩(wěn)定的工況條件下，是客車公司、動力鋰離子電池公司研發(fā)的關鍵點。據(jù)記者了解，目前，國內(nèi)主流客車公司已經(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)的新型低溫動力鋰離子電池，配備了安凱創(chuàng)新研發(fā)的動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，使鋰離子電池始終處于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。
除了新增保溫箱，對電池進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”，極大拓寬鋰離子電池的運營溫度。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，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。”中航鋰電（洛陽）有限公司技術(shù)研究院相關技術(shù)人員介紹。
改進動力鋰離子電池技術(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，最終還需動力鋰離子電池公司與整車廠家聯(lián)動，讓電池公司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。
