靠谱的典型快充动力电池技术对比
来源:宝鄂实业
2019-05-05 11:35
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笔者通过网络等途径收集了一些动力电池方面相关的信息,列于以下表中。在此处,信息主要指向的是(快充型)电动大巴车这一应用领域,其与普通乘用车应用有相似之处,但是也有一些不同,主要在于:
1) 安全要求更高,毕竟电动大巴电池用量多,载客量也多,一旦出现事故潜在的损失可能大于电动轿车。
2)质量比能量密度要求有所下降,毕竟电池用量较大但可用空间更大,可以适当地用多装电池来解决续航问题,而且公交常常是固定线路。因此在普通乘用车上里程焦虑现象更明显的磷酸铁锂电池在此处具有了一些新的优势。
3)成本方面作者认为与普通乘用车基本处于同一水平,依照技术路线不同有一定浮动空间。
因为条件所限,快充相关的动力电池各企业产品收集到的信息并不完全,但是可以进行初步的分析各企业的技术路线,帮助各位读者更好地了解(大巴用)动力电池快充技术和相关厂家。几家企业都是笔者非常尊敬的行业中的代表企业,都在自己的领域中扎实深耕多年,有着自己核心竞争力,在快充电池领域中是佼佼者。
微宏
微宏动力,位于浙江湖州,成立于2006年。微宏动力系统(湖州)有限公司是一家集新能源及储电技术、组合化学与化工新流程的研发、生产和销售于一体的现代化高新技术企业,于2011年率先将快速充电技术投入到商业运营中。
微宏的几代产品的基本情况如下:
1) 第一代快速充电电池产品:即LρTO电池用的钛酸锂技术,在市场推广。但是钛酸锂本身1.5V左右的负极电位导致了其能量密度较低,限制了其更多的使用,因此本产品更适用于频繁停车充电的短途、固定线路公交领域。另外一个问题在于钛酸锂材料成本明显高于石墨,电池成本也水涨船高。虽然电池成本一定要综合考虑寿命、成本、性能、安全等要素,钛酸锂电池本身偏高的成本对于电动汽车、储能行业的一次投资时造成的顾虑也是不可小视的。
2) 第二代的多元复合锂电池:正极是三元材料+锰酸锂混合体系,但是把负极从钛酸锂改成了多孔复合碳作为负极材料。多孔复合碳是硬碳材料,最大的特点在于其比表面积增大到传统石墨的20倍以上,增加的比表面积与孔隙也大幅增加了锂离子的迁移和嵌入通道数量,使得锂离子能够快速、稳定地嵌入与脱出,从而解决了长期阻碍高能量密度石墨负极锂电池产品快速充电的技术瓶颈,同时大大改善快充的能力,成本相比一代也有所下降。但是该体系电池缺点是循环寿命不够长,硬碳的压实密度、克容量和首次充电效率都不太理想,此外硬碳材料的高电位也导致整个电池能量密度偏低(所以三元-硬碳体系电池能量密度肯定低于三元-石墨体系,那么低于磷酸铁锂-石墨体系也就并不是什么特别奇怪的结果了),而且三元材料体系的电池用于乘用车安全性仍需要重点关注并不断经受实践检验(笔者不敢说没问题,乘用车上用三元材料是否足够安全也是一个老话题了)。但有一点可以肯定:如果想要用在大巴上,安全风险目前还是不容忽视的底层问题。
为什么不太推荐用三元材料电池装大巴?很简单:乘用车4个门,出现事故逃生时间是几秒;而大巴电池装载量是普通乘用车的近10倍,按电池的故障概率叠乘来计算危险系数更高,并且其装载人员数量更多,对逃生的需求更紧迫。因此在大巴上使用安全系数更高的电池技术是非常靠谱的理性选择,国家之前限制三元材料电池补贴的政策其实很大程度上就是基于这样的考虑。