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超低溫(-40℃)動力電池基本特性介紹及分析

鉅大鋰電  |  點擊量:0  |  2019年09月08日  

目前新能源汽車產業鏈(全行業)都在為磷酸鐵鋰系的動力電池在低溫下的充放電性能不佳而發愁,尤其是低溫條件下充電無法滿足我國北方地區的市場要求。客車廠想通過對動力電池加熱而提高動力電池溫度,但是車上加熱的能源從什么地方來?有些動力電池廠家對外宣稱已經成功研究出低溫環境下的動力電池,筆者一直等待看到實際效果。2016年10月29號淄博國利新電源科技公司石總工向筆者介紹了他研發的鎳氫動力電池在超低溫(-40℃)環境下能正常充放電,引起了我的興趣。石總工給了技術資料,我進行了認真的學習,同時他邀請我到淄博市公交車場站的現場,查看實際應用情況。現將有關體會分享給大家。


一、目前用戶端對純電動汽車的抱怨情況


一次持續里程太短。目前純電動汽車實際工況下里程不到200公里,這與燃油車相比還差400公里。此瓶頸不能解決的話,純電動汽車的大面積推廣可能性不大。


電能補給的時間太長,燃油車補給時間在10分鐘以內,而純電動車的電能補給在3個小時以上,這對大眾消費者而言,是很難接受的。


車輛要保障安全是底線,即車輛自己不能燃燒、不能爆炸。


我國北方(西北、華北、東北等)地區對車輛適宜的環境溫度更為苛刻,溫度在(-40℃~+50℃)范圍內,車輛要能正常運行。目前大家都在努力。


二、解決用戶抱怨的基本途徑分析


(一)持續里程太短的解決辦法


1)提高電池比能量,這是電池企業的科技攻關課題。目前官方公布的磷酸鐵鋰動力電池的比能量是140wh/kg,三元電池是180wh/kg,而市場的基本要求是300wh/kg以上,實現這個目標,估計還要等5年以上的時間。


2)提高充電的方便性。這要以建設成本的經濟性為代價。綜合思考,要在10分鐘以內完成充電(電能補給),目前技術上已經成熟的,但是經濟上太不劃算,主要是充電樁布局要充分、全面,供電功率要滿足需要。國家電網在高速公路上予以全面推進。如濟南到青島的高速公路上,開純電動汽車可以安全、按計劃節點到達目的地,已經沒有問題。


3)車輛結構上輕量化。這是一個漫長的過程,要顛覆傳統車輛設計理論及生產工藝。輕量幅度比傳統車也要輕到40%以上,其經濟性才會有明顯效果。客車廠家都在積極推進。如揚子江汽車集團公司的純公交車的輕量化目標是超過50%。


4)慢充快補模式已經得到全國公交公司大部分領導接受。如揚子江汽車集團的“在線充純電動公交車是一個典型成功案例。公交公司推進純電動公交車已經沒有。


(二)動力電池不燃燒、不爆炸的解決辦法


1)要對目前的動力電池機理進行創新。動力電池廠家都已經在開展這方面研發的工作,也有一些廠家已經取得一定實際成果。如淄博國利新電源科技公司生產的鎳氫電池。


2)不爆炸是純電動汽車的底線。即使在機理上做不到不燃燒,電池廠家和整車廠家,必須保障動力電池不爆炸是基本要求,目前的技術和管理水平上是可以做到的,方法也是比較多的。我國目前純電動汽車是安全的,也是基于目前的技術和管理水平上理解的,實際情況也是如此。幾個事故案例的發生,如果措施到位,是完全可以避免的。


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