宋立发：测试证明电动巴士适用镍氢电池

  在去年的第25届世界电动车大会上，湖南科力远新能源股份有限公司首席科学家宋立发在全球节能与新能源汽车技术创新、品牌与市场营销高峰论坛上做了主题演讲，以下是演讲实录：

我主要想跟大家讲的是混合动力的公共汽车，以及关于生产、测试、建模、混合管理巴士的应用。

首先简单介绍一下科远公司。我们于1998年成立，2003年的时候在上海的沪市上市。同时，我们有四个单独的电池以及物料公司。60%全球的锂电池和物料都是由这家公司提供的。

我们是从01年的时候开始研究这些混合动力的电池，自那时开始，我们已经开发了四代的电池。现在我们在湖南城市中的巴士就会使用我们的镍氢电池。 使用这些混合动力车的电池所受的收益是什么呢?可以实现节能减排、保护环境。但问题是，这种电池必须是安全的，而且可以是适用于恶劣的环境的。它的操作性也会比较好一点。同时，它需要一个高电流来进行充电，他的寿命也必须比较高。

接下来我们可以看一下镍氢电池。镍氢电池从97年的时候开始发展，这也是一个正式的、非常可靠的科技。我们为这些巴士来发明这样的电池，确保巴士的废气排量会减少，同时，这种电池可以让巴士保持它很好的续航能力，同时可以易于充电。这就是我们的乘用车，或者说客车。小客车使用的镍氢电池，这是在03年的案例。这是另外一张照片，是机场的大巴，使用了我们第一代的镍氢电池，45安的动力，在云南机场使用的。这是我们最近的第二代镍氢电池。在城市的公共车中使用的，总共有260个电池串联，300伏的电压。

经过很多年以后我们已经找到了这些电池使用寿命比较短、安全性比较差的原因。我们发现主要是因为温度范围比较窄。同时，还有一些热能会流失，等等这些原因使得这些电池寿命会比较短，这就是我们在多年开发中所得出来的经验。

这里就是一些用于生产这些电池的技术草图。我们使用的电池生产材料都比较先进。我们使用了低能耗的材料，同时，它的构造也是用最先进的技术来进行生产。同时，我们也有自己的组装线，还有一些特殊的电池的处理。操作的温度范围是从零下30到65度，可以在快速的情况下完成充电。通过特殊的电池之间的连接和串联，可以减少他们之间互相排斥。这些电池使用了30小时，放电和充电都非常快。同时，导热性很好。

它的工作温度范围也比较广，内部的电阻比较小，安全以及寿命比较长。我们在上部和下部都有不同的串联，这样可以减少使用中的流失。这是一些温度测试，你可以看到有在低温、高温和中温的情况下看一下充电和放电的曲线。你可以看一下这里我们是有一个非常好的可使用电压的平缓曲线区，可以达到20%到80%。我们做了放电和充电的测试，这些电池也是可以经受高压的充电的。在老化的测试中，它的这些电能的损失只是很小的一部分。在充电和放电的周期中，只有1%是损失的。这是在900次的循环充电之后得到的数据。

基于这些巴士的工作环境和这些合作商的讨论之后，我们使用了5C和5S的充电和放电的系统。在十万次的使用周期中，最后一千次的性能始终是和前一千次的使用是一样的。而且我们发现它的充电和放电的效率一直都是达到了98.6%。充电过度，它的温度最高的时候到90 度，但是大多数的时候一直持续在60度，还是非常稳定的。

放电过度，你可以看到电池在整个测试中还是比较稳定的，而且也没有起火、爆炸等现象出现。这个图表电流、时间和电压的展示。安全设计非常好，可以使用。你可以看到它可以很好的来释放高压所带来的温度。所以，他还是会比较的稳定，因为我们做了短路测试，超机测试和跌落测试。在这之后，在充电和放电的过程中还是没有出现起火和爆炸的现象。这是我们的总结。

在中国所做的测试，我们达到了在中国的大部分的标准。它的工作温度是可以从零下30度到65度，它的寿命也是跟标准上比起来要高一些。同时我们还做了很多的电池建模，模拟了很多的电子工程的过程，充分的研究了电池在使用中的一些行为。我们在这个过程中考虑了几个电池的简历温度和老化周期，这是机遇电子化学和热动力的首要原则。

我们在不同的电压和温度之下使用了放电的数据，模拟的模式的结果是非常好的。这就是一个成果，在不同的SOC和不同的放电程度之下所得到的一个图片。这个模式还会用来去模拟一个老化的效果。

在左边就是电池在不同的放电周期中的老化测量，根据这个模式我们可以做很多的设计进行优化，以利于生产，还可以进行这些过程的控制以及故障分析，很好的来分析这些电池的参数。比如说SOC、SOH我们都做了非常精细的模拟和预测。根据这些模拟和建模的预测，我们可以很好的掌控生产的过程。我们还开发了很好的平衡电池自我校准的作用。

这里就是一些参数以及一些实际的巴士和公车的比较。我们大部分的标准都已经达标了，尤其是在内组方面。你可以看到这里是非常小的，我们达到的效果很好。还有它的温度范围也比这些标准要好得多。

这是一套数据，我们从混合动力巴士中搜集起来的，从充电和放电的工作曲线中可以看到温度的变化。有的时候是在充电和放电中，它的高峰到了200或者是220。还有一个数据是在低温之下，汽车电池的电压和温度之间的关系，这是第二代的电池。这里比较了一下这些动力的能量以及产能。从这里你可以看到，电能的损失是会比较少的。所以我们可以看到，为什么我们把这叫做超能的电池，因为它可以吸收最大的能量，在它充电、放电的时候也是比较充分的。

还有电池的能效，通过不同的测试，分析之后你可以看到它的效率是比较稳定的。我们发现如果是用这种，它的续航历程增加27%。我相信通过这些数据你已经很好的了解了镍氢电池的性能。它是非常安全的，而且范围比较广、动力比较足，生命周期较长，电压也比较稳定。