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钛酸锂离子电池是电动客车完美的动力源?

钜大LARGE  |  点击量:719次  |  2021年11月25日  

近日,“2017天津国际客运交通装备与技术展览会”在天津梅江会展中心举办,各家公司展示的纯电动客车成为展会上一道夺目的风景。人们在围观、体验纯电动客车各项性能的同时,关注的焦点不约而同指向了其核心部件——动力锂离子电池


毫无疑问,电动客车的核心部件就是动力锂离子电池,它直接影响电动客车的整车性能,人们对电动客车的满意或不满意,几乎总是围绕着动力锂离子电池转:电池是否安全、多长时间可以充满、使用寿命如何等等,电动客车配什么类型电池,从未像今天这样如此引人关注。


客车动力锂离子电池:安全重于一切


电动客车的安全问题,尤其是动力锂离子电池安全是客车产品的首要要求,该问题被高度重视是在新能源汽车“狂飙突进”后的2016年初,国家工信部装备工业司司长张相木在电动汽车百人会上表示,因三元锂离子电池产品用于客车的安全性开发和验证还不够,需对其做风险评估,暂停三元锂离子电池客车列入新能源汽车推广应用推荐车型目录。


安全应是动力锂离子电池的第一要义,三元“禁令”使狂热的新能源汽车和动力锂离子电池公司冷静下来,思考动力锂离子电池的发展方向。动力锂离子电池的安全性除了与BMS设计水平有关外,还与能量密度有密切关系,能量密度越高,安全风险则越大。由于三元锂离子电池成组后的能量密度高达190Wh/kg,安全实验显示,从起火到爆燃,仅需几秒钟,载有数十人的电动客车假如发生爆燃,将不会给乘客留下逃生时间。

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符合Exic IIB T4 Gc防爆标准

充电温度:0~45℃
-放电温度:-40~+55℃
-40℃最大放电倍率:1C
-40℃ 0.5放电容量保持率≥70%

尽管从今年一月一日起,相关部门放开了对三元锂离子电池在电动客车上的限制,但新申报《道路机动车辆生产公司及产品通告》(简称《通告》)的客车车型、新申请《新能源汽车推广应用推荐车型目录》(简称《推荐目录》)的使用三元锂离子电池的客车车型,应同时提交证明满足《电动客车安全技术条件》的第三方检测报告,即要确保安全。从2017年新申请的第293批、294批《通告》以及最新几批《推荐目录》来看,三元锂离子电池要“上位”电动客车,还需迈过安全这道坎。


从技术原理看,三元等技术路线的电池,其碳电极在电池过充时,表面易析出金属锂,金属锂会刺穿隔膜,造成内部电池短路,从而导致此类电池存在安全隐患。与碳负极材料相比,钛酸锂材料由于高电位而难以形成SEI膜,防止了电池过热导致起火。即使在正常电压范围内,钛酸锂表面也难以生成锂枝晶,这在很大程度上防止了在电池内部造成短路的可能,因此,钛酸锂离子电池比其他锂离子电池在安全性上有所提高。这就不难理解为何在天津客车展上,配有钛酸锂离子电池的银隆客车产品获得了人们的青睐和认可。


客车动力锂离子电池充电:等得花儿都谢了


充电太久也是电动客车用户的一个头疼问题,一般的磷酸铁锂离子电池客车,充满电至少也要3-4小时,比如公交公司,仅晚上充电无法保障白天的行驶需求,因此要购置大量的车辆来填补充电车辆的空缺,加上充电所需的人员以及对新增车辆的维护,有关运营类公司,这是一个不小的成本。


如何破解充电太久这一难题?尽管主打磷酸铁锂技术路线的宁德时代曾放出消息称,2017年底会推出一款“充电10分钟,行驶300公里”的快充电池,但从其宣传部门的谨慎言辞来看,磷酸铁锂、三元、锰酸锂等恐都难当重任。

无人船智能锂电池
IP67防水,充放电分口 安全可靠

标称电压:28.8V
标称容量:34.3Ah
电池尺寸:(92.75±0.5)* (211±0.3)* (281±0.3)mm
应用领域:勘探测绘、无人设备

钛酸锂离子电池已经给出答案。国内致力于钛酸锂快充电池研发和生产的公司,一般可做到15分钟完成充电,银隆钛酸锂离子电池更快,6分钟即可完成充电。这意味着,司机师傅回到公交场站去趟洗手间的功夫就完成了充电,真正做到了“无需等待”,同时也为客车运营公司降低了运营成本。


从技术原理来看,快充技术其核心就是通过对化学体系的设计优化,加速锂离子在正负极间移动的速度。普通化学体系的电池,在快充时负极会出现副产物,影响电芯的循环和稳定性,只能采用可承受快充大电流的负极材料来做到快充,钛酸锂能够在大倍率下进行快速脱嵌锂,可在短时间内完成充放电。


客车动力锂离子电池:梦想终于照进了现实


一般技术路线的客车动力锂离子电池,除了安全问题和充电速度问题之外,其使用寿命和工作温度范围也是常被提起的问题。一般磷酸铁锂动力锂离子电池充放电循环在2500次到3000次左右,而银隆钛酸锂离子电池则可以实现25000次充放电循环,使用寿命可长达30年。而在工作温度方面,一般电池在北方的冬季工作效果并不理想,银隆钛酸锂离子电池耐宽温,可在-50℃-+60℃范围内正常工作。


总之,以珠海银隆为代表的钛酸锂离子电池具有体积小、重量轻、能量密度高、密封性能好、无泄漏、无记忆效应、自放电率低、充放电迅速、循环寿命超长、工作环境温度范围宽、安全稳定和绿色环保等特点,它几乎满足了人们对电动客车动力锂离子电池的所有想象。曾经,我们有关电动客车动力锂离子电池那些美好的、看似很难实现的梦想,像一道光,终于开始照进实现。



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