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纯电动汽车体质“娇” 怕冷又怕热

导读: 如果给近几年的中国客车市场做个关键词评选,“新能源”一定榜上有名且名列前茅。如果给新能源客车核心零部件受关注度做个关键词评选,“动力电池”也一定榜上有名且名列前茅。

  如果给近几年的中国客车市场做个关键词评选,“新能源”一定榜上有名且名列前茅。如果给新能源客车核心零部件受关注度做个关键词评选,“动力电池”也一定榜上有名且名列前茅。

  2016年2月24日在国务院常务会议上,李克强总理表态进一步支持新能源汽车产业的措施,并重点提到要支持动力电池产业的发展,这项举措可以说为动力电池行业发展注入了“强心剂”。

  如今新能源汽车虽已在全国遍地开花,足迹已至遥远的西藏、新疆、海南等边远地区。然我国幅员辽阔,地理环境、气候条件相差巨大,新能源车在极寒酷热的天气里能否正常行驶呢?作为新能源客车的核心零部件,动力电池的性能就显得至关重要,尤其是电池能否在低温高温状态下保持性能稳定直接影响着纯电动客车的运营表现。行业相关公司技术研究院工程师和市场部部长近期接受了记者的采访,就电池遇冷遇热问题谈到了他们的观点。

  锂电池电源模块

  锂电动力电源模块

  电动客车怕冷还怕热?

  近年来,在国家相关政策倾斜及补贴支持下,纯电动客车产业发展迅速,纯电动客车已陆续在全国各地上路运行。但在实际运行过程中人们发现,作为纯电动客车的核心部件,动力电池的性能容易受到外部气温的影响,尤其在北方冬季寒冷的环境下,动力电池组的缺陷被进一步放大。

  在“第十届影响中国客车业系列活动”之“公共交通发展热点话题座谈会”上,某北方地区公交公司相关负责人就曾向中国客车网记者透露,公司之所以在国家大力倡导发展新能源客车产业时,仍迟迟不敢购入纯电动客车在当地运营,就是担心在北方冬季寒冷时节,车辆续航里程明显下降,且电池组充电缓慢,难以有效解决。

  类似担忧在地处北方的公交企业中并不少见,他们购置并在运营的纯电动车辆也在冬季出现了不同程度的续航里程下降和充电困难等问题。

  金龙大巴

  苏州金龙纯电动大巴

  纯电动客车怕“冷”已是不争的事实,那纯电动客车是否还怕热呢?工程师表示,“目前国内在运行纯电动客车时还很少有因为温度特别高而影响电池性能的状况,倒是有印度方面反应,当地地面可能最高可达70度,运行纯电动客车对电池制冷才有特别高的需求。”

  电池特性决定其怕冷体质

  据记者查阅相关资料了解到,纯电动客车的运行容易受到环境温度的影响,很大的原因是和动力电池的性能有关,是由电池的特性决定的。电池的标准容量只是一个理论值,它一般是在25℃的环境中在理想状态下测量的结果,但实际上,电池容量受温度影响非常大。

  以纯电动客车使用最为广泛的磷酸铁锂电池为例,它内部是由一个正极、一个负极以及在正负极之间的电解液所组成的。电池放电的时候,负极通过化学反应析出锂离子,通过电介质运动到正极,这时正极处于富锂态,负极处于贫锂态,在锂离子活动的过程中,产生的电子运动产生电流。而寒冷的冬季,过低的温度使电池内部的化学反应迟缓,放电的电流变小,导致电池的可用容量降低,充电效率低下。因此,当我们认为纯电动客车在冬季行驶里程“缩水”的时候,实际上是电池本身的容量降低了。

  如何改变纯电动客车“娇”体质

  既然纯电动客车的怕冷体制是由其电池特性所决定,那行业专家是如何看待并解决这一问题的呢?工程师表示,目前动力电池行业内处理客车动力电池遇冷遇热问题的技术路线大同小异,大都是针对电池的低温特性采取电阻式加热方法,帮助电池在寒冷的环境下提升温度,以提高电池内部的化学反应速度,加快电解液的流通,从而达到释放电池容量、恢复放电量正常值的效果,以保障纯电动客车能够在北方顺利运营。

  生产线

  锂电电池成组分选全自动生产线

  行业通用技术路线下,很多公司近年来在这一领域也做出了自己的创新,比如在对电池进行加热时,在加热膜上做分布式加热处理,对电池标准模块的侧部和底部进行加热处理,基于对电池管理控制的策略,避免了电池加热不均衡现象的出现。某些行业内技术领先的动力电池企业,目前所生产的、适用于低温环境下运行的电池已批量配装在国内一批知名纯电动客车上,且实际运行效果良好。

  被问到所生产的电池是如何解决低温环境对电池续航里程的影响问题时,工程师表示,实际上低温环境对电池的影响主要还是在充电时影响较大,电动客车实际运行过程中则多是解决电池的散热问题。而保障低温环境中对纯电动客车进行充电,所做的创新包括一是在电池充电时,在其加热膜上增加一层铝板,铝板的好处是使电池各部快速且均匀的受热;二是探索出了对电池边加热边充电的技术路线;三是针对电池充满电后,突然中断容易出现的集电器黏连问题,相关公司已开发出一项突然断电后对电路进行保护的技术。

  销售人员也表示,解决电池在低温环境下运行这一行业难题最终还需与整车厂家联动,因为整车企业与零部件商是唇齿相依的关系,电池企业参与到电动客车的生产环节,有利于整个新能源客车行业的发展。

  由此可见,要实现新能源汽车在寒冷地区无忧行驶、在酷暑地区无惧驰骋,提升处理客车动力电池遇冷遇热问题的技术水平是关键,除去创新,别无它法。

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