如果給近幾年的中國客車市場做個關(guān)鍵詞評選，“新能源”一定榜上有名且名列前茅。如果給新能源客車核心零部件受關(guān)注度做個關(guān)鍵詞評選，“動力電池”也一定榜上有名且名列前茅。
2016年2月24日在國務(wù)院常務(wù)會議上，李克強(qiáng)總理表態(tài)進(jìn)一步支持新能源汽車產(chǎn)業(yè)的措施，并重點提到要支持動力電池產(chǎn)業(yè)的發(fā)展，這項舉措可以說為動力電池行業(yè)發(fā)展注入了“強(qiáng)心劑”。
如今新能源汽車雖已在全國遍地開花，足跡已至遙遠(yuǎn)的西藏、新疆、海南等邊遠(yuǎn)地區(qū)。然我國幅員遼闊，地理環(huán)境、氣候條件相差巨大，新能源車在極寒酷熱的天氣里能否正常行駛呢?作為新能源客車的核心零部件，動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客車的運(yùn)營表現(xiàn)。作為動力電池行業(yè)內(nèi)的代表性企業(yè)，中航鋰電(洛陽)有限公司(以下稱“中航鋰電”)技術(shù)研究院工程師李延濤和市場部部長阮藝亮近期接受了中國客車網(wǎng)記者的采訪，就電池遇冷遇熱問題談到了他們的觀點。
電動客車怕冷還怕熱?
近年來，在國家相關(guān)政策傾斜及補(bǔ)貼支持下，純電動客車產(chǎn)業(yè)發(fā)展迅速，純電動客車已陸續(xù)在全國各地上路運(yùn)行。但在實際運(yùn)行過程中人們發(fā)現(xiàn)，作為純電動客車的核心部件，動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，動力電池組的缺陷被進(jìn)一步放大。
在“第十屆影響中國客車業(yè)系列活動”之“公共交通發(fā)展熱點話題座談會”上，某北方地區(qū)公交公司相關(guān)負(fù)責(zé)人就曾向中國客車網(wǎng)記者透露，公司之所以在國家大力倡導(dǎo)發(fā)展新能源客車產(chǎn)業(yè)時，仍遲遲不敢購入純電動客車在當(dāng)?shù)剡\(yùn)營，就是擔(dān)心在北方冬季寒冷時節(jié)，車輛續(xù)航里程明顯下降，且電池組充電緩慢，難以有效解決。
類似擔(dān)憂在地處北方的公交企業(yè)中并不少見，他們購置并在運(yùn)營的純電動車輛也在冬季出現(xiàn)了不同程度的續(xù)航里程下降和充電困難等問題。
純電動客車怕“冷”已是不爭的事實，那純電動客車是否還怕熱呢?李延濤表示，“目前國內(nèi)在運(yùn)行純電動客車時還很少有因為溫度特別高而影響電池性能的狀況，倒是有印度客戶向我們反應(yīng)，當(dāng)?shù)氐孛婵赡茏罡呖蛇_(dá)70度，運(yùn)行純電動客車對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)中國客車網(wǎng)記者查閱相關(guān)資料了解到，純電動客車的運(yùn)行容易受到環(huán)境溫度的影響，很大的原因是和動力電池的性能有關(guān)，是由電池的特性決定的。電池的標(biāo)準(zhǔn)容量只是一個理論值，它一般是在25℃的環(huán)境中在理想狀態(tài)下測量的結(jié)果，但實際上，電池容量受溫度影響非常大。
以純電動客車使用最為廣泛的磷酸鐵鋰電池為例，它內(nèi)部是由一個正極、一個負(fù)極以及在正負(fù)極之間的電解液所組成的。電池放電的時候，負(fù)極通過化學(xué)反應(yīng)析出鋰離子，通過電介質(zhì)運(yùn)動到正極，這時正極處于富鋰態(tài)，負(fù)極處于貧鋰態(tài)，在鋰離子活動的過程中，產(chǎn)生的電子運(yùn)動產(chǎn)生電流。而寒冷的冬季，過低的溫度使電池內(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)為純電動客車在冬季行駛里程“縮水”的時候，實際上是電池本身的容量降低了。
中航鋰電為純電動客車“嬌”體制支招
既然純電動客車的怕冷體制是由其電池特性所決定，那行業(yè)專家是如何看待并解決這一問題的呢?李延濤表示，目前動力電池行業(yè)內(nèi)處理客車動力電池遇冷遇熱問題的技術(shù)路線大同小異，大都是針對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，以保障純電動客車能夠在北方順利運(yùn)營。
中航鋰電電池成組分選全自動生產(chǎn)線
行業(yè)通用技術(shù)路線下，中航鋰電近年來在這一領(lǐng)域也做出了自己的創(chuàng)新，比如在對電池進(jìn)行加熱時，在加熱膜上做分布式加熱處理，對電池標(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內(nèi)一批知名純電動客車上，且實際運(yùn)行效果良好。
被問到中航鋰電所生產(chǎn)的電池是如何解決低溫環(huán)境對電池續(xù)航里程的影響問題時，李延濤表示，實際上低溫環(huán)境對電池的影響主要還是在充電時影響較大，電動客車實際運(yùn)行過程中則多是解決電池的散熱問題。而保障低溫環(huán)境中對純電動客車進(jìn)行充電，中航鋰電所做的創(chuàng)新包括一是在電池充電時，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;二是探索出了對電池邊加熱邊充電的技術(shù)路線;三是針對電池充滿電后，突然中斷容易出現(xiàn)的集電器黏連問題，中航鋰電已開發(fā)出一項突然斷電后對電路進(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廠家聯(lián)動，因為整車企業(yè)與零部件商是唇齒相依的關(guān)系，電池企業(yè)參與到電動客車的生產(chǎn)環(huán)節(jié)，有利于整個新能源客車行業(yè)的發(fā)展。
由此可見，要實現(xiàn)新能源汽車在寒冷地區(qū)無憂行駛、在酷暑地區(qū)無懼馳騁，提升處理客車動力電池遇冷遇熱問題的技術(shù)水平是關(guān)鍵，除去創(chuàng)新，別無它法。在行業(yè)通用技術(shù)路線下，中航鋰電的創(chuàng)新實踐值得稱道。
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