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目前,在我国无论是插电式客车、纯电动客车还是双源制电动客车,锂离子电池毫无疑问都是“主角”,我国的电动汽车电池还局囿于锂离子电池的发展阶段。
锂离子电池的工作原理是依靠锂离子在正极和负极之间移动来工作,即在充放电过程中,Li+在两个电极之间往返嵌入和脱嵌。一般采用含有锂元素的材料作为电极,因为很多材料都可以被用来做锂离子电池,所以锂离子电池的种类和用途有很多。要想满足动力电池的材料,需要满足以下两个条件:首先就是电池安全系数要高,其次由于车用电池用量较大,因此材料的成本要低。在考虑这两个条件之后,能够做汽车电池的材料只有锰酸锂、磷酸铁锂、三元材料、高压锂镍锰尖晶石等。
黄学杰说:“在所有适用材料中,磷酸铁锂的锂电池支撑了目前我国新能源汽车的示范运营。虽然磷酸铁锂在一些方面存在不足,但它具有安全性高、寿命长、成本相对较低等特点,另外,由于国际上在磷酸铁锂的专利保护方面对中国‘网开一面’,因此给了中国的磷酸铁锂锂电池的产业发展提供了机遇。在我国的电池产业和制造水平较低的阶段,酸铁锂锂电池维持了我国包括电动客车在内的大规模电动汽车的运营。”
当前,在我国的纯电动客车品牌中,中通纯电动LCK6660EVG采用的就是磷酸铁锂电池。经过市场的反馈,该电池类型具有充、放电效率高,安全性高、耐高温性好等优点。另外,宇通纯电动客车E系列包括E7、E8、E10、E12等从7米到13米的全系列纯电动公交,其采用的是国内著名的电池生产商ATL的电池,也是磷酸铁锂电池技术路线。
除了中通和宇通,海格KLQ6129GEV纯电动城市客车采用的也是锂离子电池组,具有较好的动力性,充电4~5小时即可行驶180公里以上,采用集中快速更换电池的方案,完全可以满足城市公交客车的需要。
根据不同电动客车技术模式,选择不同材料构成电池
锂离子电池作为目前电动汽车电池的主力军,其适用并不是一概而论的。例如,用到混合动力客车上,则需对其正负极材料进行调整。目前,锂离子电池的正极材料多采用锂铁磷酸盐,负极材料多采用石墨,这种构成会影响电池的快充性能。因此,对快充客车或者双源制客车,其锂离子电池的负极就应该加上一半以上的硬碳材料,则充电性能则会得到大规模的提升。
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