鋰電世界 電池一直被看作是卡住純電動汽車發展咽喉的那只手!能量密度低、續航里程短、使用壽命短……圍繞汽車電池,亟需解決的問題還有很多。在現有的電池技術水平下,如何保證純電動汽車的正常運營?對此,各個整車廠和電池生產廠家見仁見智,提出了慢充、快充甚至無線充電等多種充電方案。
鋰離子電池仍是“主角” 出于技術、續航里程、價格等方面的考慮,鋰離子電池一直在我國當前的電動汽車市場擔當“主角”。
鋰離子電池主要由正極材料、負極材料、電解液、隔離膜和電池外殼(含電極)等幾部分構成,充放電通過鋰離子在正負極之間嵌入和脫出實現。與鉛酸、鎳氫等電池相比,鋰離子電池具有電池電壓高、比能量高、循環壽命長、自放電率低、無記憶效應等優點,目前在手持移動設備、電動汽車、大規模儲能方面得到了廣泛應用。
目前,主流的鋰離子電池主要按正極材料來分類,有鈷酸鋰、磷酸鐵鋰、錳酸鋰、鎳酸鋰、三元(鎳鈷錳混合)、磷酸錳鐵鋰幾大類 就應用而言,動力電池在新能源汽車方面的應用主要考慮安全性、使用壽命、能量密度、充電速度、環境適應性幾個維度,磷酸鐵鋰電池在這幾個方面都有著比較明顯的優勢。
從安全性方面看,磷酸鐵鋰電池安全性良好,從未發生過起火、冒煙等安全問題;在使用壽命方面,磷酸鐵鋰電池壽命長,可做到與整車同壽命;在能量密度方面,開發標準化、模塊化、集成化的磷酸鐵鋰電池系統,在保證安全的前提下,降低了系統重量,電池系統能量密度大于90wh/kg;在環境適應性方面,磷酸鐵鋰電池系統溫度適應性寬,可適應高寒高熱地區,防護等級高(IP67),可在高海拔(3600米)地區正常運行。
事實上,目前業內主流客車產品使用的電池以磷酸鐵鋰電池為主,主要是由于磷酸鐵鋰電池本體的安全性做得比較好。而在純電動客車市場,安全性一直被放在最為重要的位置上。 “白+黑”式充電彌補電池瓶頸
目前,鋰離子電池是汽車電池的主流已經毋庸置疑,那么,對于使用工況特殊、運行時間長、里程多的大客車而言,哪一類的鋰電池更適合?
陳立泉說:“在現階段,磷酸鐵鋰的量產成熟度要比三元材料、多元復合材料更高。從材料層面講,磷酸鐵鋰比三元材料、多元復合材料具有更高的安全性,但三元材料、多元復合材料在能量密度方面比磷酸鐵鋰有優勢。”
寧德時代新能源科技有限公司董事長曾毓群說:“我從事電池行業比較久,對此,我自己的看法是大巴車出于公共安全的考慮,還是應該堅持磷酸鐵鋰體系。”
在電池材料的選擇上,客車市場上更多的選擇了安全性更高的磷酸鐵鋰電池。那么,在電池技術短時間內無法實現突破、而續航里程又難以滿足用戶需求的情況下如何克服充電難的問題,又成為了擺在企業面前的又一個難題。
以公交公司的使用工況來看,確實更希望使用能夠快充的車輛,但是通過“一次充電、快速補電”的方式,同樣可以滿足公交公司對續駛里程的需求。而且很多地方晚上充電還有電價優惠,所以主要利用晚上來充電,對公交公司來說經濟性也比較好。晚上一次充滿之后,如果不能滿足白天的全部需要,還可以在白天進行一次補電。從一些企業的成功運營經驗來看,白天的補電是可以做到快速充電的,大概只需要補電10分鐘左右就可以繼續行駛50公里左右。據了解,這種充電方式已經在多家公交公司成功使用。
鋰離子電池之后,汽車電池技術又將向何處發展?
對于技術難度更高的燃料電池,歐陽明高指出,燃料電池在商用車領域有用武之地。
“以豐田汽車為代表的國際大汽車公司,可以說,燃料電池商業化從車的角度已經全部解決,技術已經完全突破。大汽車公司的戰略路線是發動機—混合動力—燃料電池動力;以特斯拉為代表的非大汽車集團的戰略則是純電動,中型車純電動、小型車純電動再加上智能化,這也是一條路線,這種路線也是有前途的。而在中國,我們現在制定的戰略叫純電驅動,既不是大汽車公司的戰略,也不是以特斯拉為代表的戰略,而是兩者的結合。在微型車、小型車,即A0級、A00級甚至A000級車發展純電動,在中型車領域發展插電式混合動力,在12米以上的大客車或者卡車這個范圍,燃料電池是有用武之地的。當然,這里的燃料電池也不是純燃料電池,而是跟鋰電池混合的燃料電池。所以,我并不主張轎車發展燃料電池,在商用車領域則可以。”歐陽明高說道。