4月22日-24日,由中國化學(xué)與物理電源行業(yè)協(xié)會(huì )主辦的“混合動(dòng)力車(chē)市場(chǎng)與先進(jìn)電池技術(shù)發(fā)展研討會(huì )”在北京召開(kāi),300多位國內外代表與會(huì )。本次研討會(huì )以油電混合動(dòng)力車(chē)、啟停汽車(chē)以及對應的電池技術(shù)為主要議題,旨在為業(yè)內人士提供一個(gè)交流平臺,了解國內外混合動(dòng)力車(chē)產(chǎn)業(yè)發(fā)展動(dòng)向和最新進(jìn)展,共同探討適用于混合動(dòng)力汽車(chē)發(fā)展的電池技術(shù)。江蘇春蘭清潔能源研究院有限公司李瑋總經(jīng)理發(fā)表主題演講,以下為演講內容。
江蘇春蘭清潔能源研究院有限公司 李瑋 總經(jīng)理:
春蘭公司是集研發(fā)、生產(chǎn)、銷(xiāo)售于一體的專(zhuān)業(yè)生產(chǎn)高能動(dòng)力鋰離子電池和鎳氫電池及其管理系統的高科技企業(yè)。承擔了國家科技部“十五”、“十一五”和“十二五”“863”計劃課題的研發(fā),承擔發(fā)改委電動(dòng)車(chē)的支撐項目。這次主要介紹鎳氫電池。
電動(dòng)車(chē)用電池性能的需求分析
動(dòng)力電池及其管理系統是電動(dòng)車(chē)的關(guān)鍵零部件、關(guān)鍵技術(shù)。電動(dòng)車(chē)的節油性能、運營(yíng)成本、使用壽命等很大程度上取決于動(dòng)力電池及其管理系統。
不同類(lèi)型電池的充放電深度與壽命相關(guān),根據使用條件、壽命要求和功率與能量比值(P/E)等考量,鎳氫電池適合于高頻次、淺充放循環(huán)的混合動(dòng)力城市公交工況。
性能可靠穩定的HEV在大面積充電網(wǎng)絡(luò )等基礎設施還沒(méi)完全建立起來(lái)之前,作為先期應用技術(shù),現實(shí)的節能效果似乎更適合些。
高功率電池的研究和設計要素
由于普遍存在車(chē)輛制動(dòng)時(shí),大電流能量反饋接受能力的問(wèn)題,尤其在電池荷電量(SOC)接近滿(mǎn)態(tài)值時(shí),不同程度地影響了整車(chē)的節油效率。針對此現象,以往解決該問(wèn)題的技術(shù)路線(xiàn),通常是在設計和配置上采用提高電池的容量,來(lái)彌補功率特性應用的需求,這樣的方法雖然能有所改善電池的大電流接受能力,但如前所述,導致了電池組的重量和成本增加,而且也不利于整車(chē)的綜合性能的提高和市場(chǎng)推廣。
高功率鎳氫電池和系統的性能
高倍率的電極基本特征是致密、薄化和細的活性物質(zhì)粉體。通過(guò)對不同電極厚度的工作電流與電位的變化關(guān)系的研究和分析,當電流密度很大時(shí),歐姆內阻的影響變大。要使電極內部的電流分布均勻,需要提高固相和液相的電導率,并調整合適的厚度和密度的電極結構設計參數。
高功率鎳氫電池在不同溫度環(huán)境下充電,容量差異不顯著(zhù),基本上滿(mǎn)足寬溫使用的要求。
客車(chē)百公里油耗測試結果
通過(guò)三次工況測試:配置高功率鎳氫電源系統的12米公交車(chē)的百公里油耗為20.3~20.9升,低于標準要求25升的指標。這種同時(shí)兼備較高能量密度和高功率輸出輸入特性的電池可滿(mǎn)足混合動(dòng)力汽車(chē)的要求,實(shí)現節能效果的提高。
在持續大電流情況下對電池進(jìn)行充電和放電,模擬整車(chē)制動(dòng)和加速工況,通過(guò)電池的最高端電壓的比較,可以得出高功率電池的能量輸入和輸出的特性,以及能量效率是優(yōu)于鎳氫動(dòng)力電池。
試驗數據表明,研制的電池脈沖高功率充電和放電性能與充放電循環(huán)過(guò)程中,電池累計能量效率可滿(mǎn)足混合動(dòng)力使用工況的要求。電池散熱能力可以滿(mǎn)足維持在推薦的工作溫度范圍內,即快充時(shí)電池的溫升須小于25℃的經(jīng)驗限制要求。
混合電動(dòng)車(chē)應用成功的案例
2008年的北京奧運會(huì ),裝有鎳氫電源系統的解放、東風(fēng)、京華、中通、宇通、福田-清華混合動(dòng)力公交車(chē)參與奧運場(chǎng)館線(xiàn)路、121公交線(xiàn)、 425公交線(xiàn)運營(yíng),實(shí)現綠色奧運主題。
根據上海世博會(huì )各類(lèi)新能源汽車(chē)的試用情況來(lái)看,專(zhuān)業(yè)和媒體口碑最好的評價(jià)是:性?xún)r(jià)比最高的、價(jià)格比最低的、并且使用較為方便的、成本消耗和維護消耗成本最低的、最經(jīng)濟實(shí)惠的2類(lèi)汽車(chē)之一就有油電混合動(dòng)力汽車(chē)。
春蘭近/中期發(fā)展的技術(shù)路線(xiàn)
春蘭在2010年做了一個(gè)近/中期發(fā)展規劃,現在在鋰電池和鎳氫電池兩條戰線(xiàn)上都有布局。
春蘭通過(guò)改進(jìn)和優(yōu)化現有電池及管理系統產(chǎn)品的性能、成本和技術(shù)服務(wù)。根據市場(chǎng)的需求和技術(shù)發(fā)展,開(kāi)發(fā)和推廣鋰離子電池和具有電容特性的超高功率鎳氫電池。
動(dòng)力電源是個(gè)綜合系統工程,涉及領(lǐng)域和技術(shù)較廣,江蘇春蘭清潔能源研究院有限公司愿與大家一起努力,在中國新能源汽車(chē)的產(chǎn)業(yè)中共同謀求發(fā)展進(jìn)步。