中國工程院院士 楊裕生
寒區(qū)電動汽車尤需善用電池
寒區(qū)用好電動汽車是個新問題,全國都比較關(guān)注,但我認(rèn)為解決寒區(qū)電動汽車運(yùn)行難問題,還需依靠寒區(qū)汽車技術(shù)人員的探索與創(chuàng)新。
對于寒區(qū)用的電池有低溫下的特殊要求。寒區(qū)動力電池特殊性主要由于電化學(xué)反應(yīng)過程的速度減慢。一般的化學(xué)反應(yīng),溫度每降低10℃,反應(yīng)速度減慢50%。舉個例子,如果電池溫度從25℃降到-40℃,反應(yīng)速度會降低為25℃時的1%。而電池中至少有正負(fù)極兩個化學(xué)反應(yīng),疊加起來反應(yīng)速度要再減慢50%。電池中還有離子的擴(kuò)散過程,離子擴(kuò)散速度受溫度的影響嚴(yán)重。因此,電池在低溫下充電,石墨表面易生成枝晶,水性電解液還會結(jié)冰,這樣就可能造成短路。所以,電池性能在寒區(qū)會全面下降。
中國汽車工程學(xué)會顧問 王秉剛
新能源汽車設(shè)計要注重預(yù)防火災(zāi)事故
2011年以來國內(nèi)發(fā)生了24例新能源汽車火災(zāi)事故,其中純電動客車15例,混合動力客車5例。分析造成火災(zāi)的原因,發(fā)現(xiàn)電池自燃的有15例,充電過程中起火的有4例,外力碰撞導(dǎo)致了2例。可以看出,電池的安全性還是需要重點(diǎn)加強(qiáng)的。
提高產(chǎn)品質(zhì)量是保障安全的基礎(chǔ)。首先要提高電池單體質(zhì)量水平,我國電池產(chǎn)業(yè)的整體水平還有差距;其次,電池系統(tǒng)設(shè)計不完善,對防止機(jī)械碰撞傷害的考慮不足;此外,推廣電池箱滅火裝置非常重要,應(yīng)隨時監(jiān)測電池單體,及時滅火,將火情控制在單個電池箱內(nèi);最后,整車設(shè)計要有防碰撞要求、防外部短路、乘員空間隔離、逃生時間等防火災(zāi)規(guī)范,以減少危害。
哈爾濱通聯(lián)客車有限公司董事長 張根發(fā)
通聯(lián)客車打造專業(yè)寒區(qū)新能源客車
東北地區(qū)每年有5至7個月平均氣溫低于零度,經(jīng)常出現(xiàn)-35℃--40℃的嚴(yán)寒天氣。因此,東北高寒地區(qū)成為新能源汽車推廣的堅冰地區(qū)。
高寒地區(qū)新能源客車最大的問題就是電池在低溫下性能不穩(wěn)定。冬季哈爾濱公交車往往需要一個小時的預(yù)熱,針對這樣的情況,通聯(lián)客車專門研發(fā)了電池溫度管理系統(tǒng),能夠保證電池在低溫下正常運(yùn)行。當(dāng)溫度低于-15℃時,電池溫度管理系統(tǒng)自動啟動,對電池自動進(jìn)行加熱,保護(hù)了車載電池系統(tǒng)。并且,針對北方的低溫,為了增強(qiáng)車輛的保溫性,通聯(lián)客車采用了整車發(fā)泡模式,即將液體發(fā)泡劑填充于車體內(nèi)。泡沫可以對車輛起到保溫作用,也減少了車輛因長時間振動帶來的噪聲。
國家新能源汽車重大專項總體專家組專家 貢俊
新能源汽車市場需求大
中國制造2025的重點(diǎn)領(lǐng)域主要有10個,其中一個就是新能源汽車。此領(lǐng)域包括新能源汽車(插電式混合動力汽車、純電動汽車、燃料電池汽車),節(jié)能汽車(節(jié)能柴油商用車、混合動力商用車等),智能網(wǎng)聯(lián)汽車(互聯(lián)智能家庭用車、互聯(lián)智能公務(wù)用車、短途物流用車、長途運(yùn)輸車、公交車等)。
因此,新能源汽車的市場需求是十分巨大的。2020年,新能源汽車年銷量將占汽車總體需求量的5%以上,規(guī)模為200萬輛以上。2025年,新能源汽車年銷量占汽車總體需求量比例將超過10%,規(guī)模為500萬輛左右。2030年,新能源汽車年銷量占汽車總體需求量比例將超過30%,規(guī)模達(dá)千萬輛級,保有量超過5000萬輛。
寒地運(yùn)行新能源汽車與使用方法關(guān)系大
北汽新能源副總經(jīng)理、工程研究院院長王可峰:分析北京地區(qū)新能源汽車的數(shù)據(jù),我們發(fā)現(xiàn),寒冷環(huán)境中新能源汽車的續(xù)駛里程還與用戶使用方法有關(guān)。隨著氣溫下降,新能源汽車?yán)m(xù)駛里逐漸衰退,用戶使用也越謹(jǐn)慎。即在夏天時,用戶可能行駛到剩下10%電量的時候才充電,但是在冬季,用戶可能在剩下30%電量時就要充電,但這會促使車輛實際可用里程下降。
哈爾濱光宇電源股份有限公司總經(jīng)理朱延春:在寒冷環(huán)境中可為電池加裝保溫裝置。如果車輛不配裝保溫電池箱,從25℃轉(zhuǎn)到-15℃環(huán)境中,2小時內(nèi)電池溫度就會降至0℃;如果配裝保溫電池箱,則需要4小時以上電池溫度才會降至0℃。還有一種方法是配裝加熱器。我們的數(shù)據(jù)是,-20℃時,商用車每10kWh電池組需要76W以上的加熱器;-30℃時,商用車每10kWh電池組需要145W以上的加熱器。
鋰離子電池被普遍看好
中國電子科技集團(tuán)公司第十八研究所主任肖成偉:目前,鋰離子電池發(fā)展較為迅速,包括中國企業(yè)在內(nèi)的多家企業(yè)投資研究鋰離子電池。2011年至2014年,全球鋰離子產(chǎn)業(yè)投資總計在100億-120億美元,產(chǎn)能超過500億瓦時;預(yù)計2014年至2017年,來自于Tesla、比亞迪和CATL的投資總額將超過70億美元。
哈爾濱工業(yè)大學(xué)教授袁國輝:石墨烯用于鋰離子電池的優(yōu)勢在于,其導(dǎo)電性和分散性有效增強(qiáng)了電池材料的導(dǎo)電性,能夠降低10%-20%的內(nèi)阻。傳統(tǒng)導(dǎo)電劑用量多,所以石墨烯能減少導(dǎo)電劑用量,從而提高單位體積的活性物質(zhì)容量,且放電性能高于普通電池2%-5%。從我們的實驗結(jié)果來看,無論是導(dǎo)電性、倍率性、電阻還是循環(huán)壽命,加了石墨烯的電池都明顯優(yōu)于其他的添加劑電池。