對于電池,我們關(guān)注的焦點常常是容量和能量密度,這些數(shù)據(jù)通常能夠直觀地反映續(xù)航里程的長短。但是我們要注意到的是,大多數(shù)電池是電化學(xué)的產(chǎn)物,既然與化學(xué)相關(guān),那么它的性能就跟溫度有著莫大的關(guān)系。
8月16日,“低溫環(huán)境純電動汽車發(fā)展與應(yīng)用論壇”在內(nèi)蒙古包頭市舉行。在此次論壇上,專家們以詳實的數(shù)據(jù)展示了溫度對電池性能的影響。
溫度對電池性能的影響
●電池的容量與續(xù)航里程的關(guān)系最為密切。溫度對電池容量有多大影響呢?從圖中可以看到,在放電電流為100A的情況下,溫度從20℃到0℃,再到 -20℃,電池容量分別縮水了1.7%和7.7%。這意味著,即使溫度低至-20℃,電池依然能夠達(dá)到標(biāo)稱容量的9成以上。可以說,溫度對電池容量的影響是比較小的。
但是,這并不意味著我們可以忽略溫度對電池的影響。
●充電時間同樣是人們對于電動汽車的一大關(guān)注點。相比傳統(tǒng)汽車,電動汽車過長的充電時間一直是一大劣勢。而在低溫環(huán)境下,這一劣勢又被放大了。根據(jù)專家提供的資料,在充電電流為5A的條件下,環(huán)境溫度-25℃時的充電時間,比25℃時的充電時間慢了63%。低溫對充電時間的影響是不可忽視的,過長的充電時間會嚴(yán)重阻礙電動汽車的推廣。
●電池的壽命同樣是需要關(guān)注的地方。在電動汽車的成本構(gòu)成當(dāng)中,電池占了很大一部分。如果電池的壽命過短需要更換,就會大大增加用車的成本,從而使電動汽車使 用成本低的優(yōu)勢喪失殆盡。不幸的是,過低的環(huán)境溫度會對電池的壽命產(chǎn)生致命的影響。根據(jù)波士頓電池提供的資料,一塊容量為3500mAh的電池,如果在 -10℃的環(huán)境中工作,那么經(jīng)過不到100次充放電循環(huán),電量就將急劇衰減至500mAh,基本就報廢了。也就是說,在-10℃的工作環(huán)境中,如果一輛電動汽車每天充放電一次,那么三個月后電池就要報廢得換新的了。這個數(shù)字也許有點夸張,但是低溫確實極大縮短了電池的壽命。
所以,關(guān)于低溫對電池的影響,結(jié)論就是,低溫環(huán)境雖然對電池放電性能影響不大,但是會嚴(yán)重影響電池的充電性能,并極大地縮短電池的壽命。另外,低溫還對電機和空調(diào)系統(tǒng)都提出了挑戰(zhàn)??梢哉f,低溫是電動汽車的一個大敵,不解決上述的問題,電動汽車就很難在北方低寒地區(qū)推廣開來。
包頭與呼和浩特組成的內(nèi)蒙古城市群被列入新能源汽車推廣城市名單,制定了5000輛新能源汽車的推廣計劃。為了順利完成這一計劃,他們在努力尋找低溫條件應(yīng)對之道,這也是舉辦“低溫環(huán)境純電動汽車發(fā)展與應(yīng)用論壇”目的。
解決之道
面對這一難題,參加論壇的廠商也紛紛提出了自己的解決方案。
電池企業(yè)方面,立塬電池董事長李國君提出,將電容型鋰離子電池作為應(yīng)對低溫環(huán)境的技術(shù)解決方案。這種電池融合了鋰電池和超級電容器的電極材料,既實現(xiàn)超級電容器優(yōu)異的溫度特性,又能保障鋰電池高能量特性。目前立塬研發(fā)生產(chǎn)的這種電容型鋰電池已經(jīng)批量應(yīng)用。微宏動力總經(jīng)理仝志明介紹了該公司在電池快充方面的技術(shù)優(yōu)勢,并詳細(xì)分析了包頭、北京等地低溫條件對電池的影響。波士頓電池有限公司技術(shù)總監(jiān)徐江波介紹了波士頓電池應(yīng)對低溫環(huán)境的技術(shù)解決方案、性能優(yōu)勢及售后服務(wù)。
上海電驅(qū)動股份有限公司副總經(jīng)理兼總工程師張舟云圍繞低溫環(huán)境對電機控制器的要求與測試評價發(fā)表演講,據(jù)他介紹,驅(qū)動電機工作溫度為-40℃到150℃,低溫環(huán)境對電機及控制器影響相對較小,并且能夠控制修正。
蘇州金龍技術(shù)經(jīng)理熊金峰介紹了海格客車在新能源方面的發(fā)展情況,并提出采用專業(yè)設(shè)計的加熱板,為電池單體加熱,以應(yīng)對低溫環(huán)境。北方重工專用車公司副總經(jīng)理戴培青也提出了應(yīng)對低溫環(huán)境的技術(shù)解決方案及售后服務(wù)。