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电池衰减困扰纯电动客车

编辑:大同上曼电气有限公司  字号:
摘要:电池衰减困扰纯电动客车
一辆设计寿命为8年的纯电动公交车,使用不到3年就不得不“退居二线”。日前,有媒体报道了广州市首条纯电动公交线路被迫停运的消息,使纯电动客车电池衰减的问题再次走进人们的视野。

事实上,在纯电动客车普及过程中,电池衰减问题一直是一道难以逾越的鸿沟。此前,在北京、上海、大连等示范城市运营的纯电动公交车都出现过不同程度的电池衰减问题。随着新一轮新能源汽车示范推广工作逐步展开,纯电动公交车成为政策补贴的重点产品,而屡屡发生的电池衰减问题,不禁让人对示范推广的效果产生忧虑。

续驶里程下降

如今,在广州市公交主干线示范运行的26辆纯电动公交车多数处于停运状态,由于车辆电池衰减情况严重,部分车辆的续驶里程和运载能力下降,已经无法满足正常的运营需求。

据了解,在今年夏天,这26辆电动车几乎全部停运。由于广州的夏天天气炎热,公交车必须要开空调,但纯电动公交车开空调之后,电量消耗的速度加快,车辆续驶里程明显不足,经常因为电量耗尽而抛锚。因此,在公交运力足够的情况下,公交公司尽量不使用纯电动公交车,这批造价昂贵的车辆成了停车场上的“玩具”。

同样的情况还发生在湖北武汉。10辆单车售价高达150万元的纯电动公交车因故障频发,无法完成示范运行的任务而被迫停运。2011年底,武汉市在579路公交线路中投入了10辆纯电动公交车,但运营不到半年时间,由于电池衰减,车辆续驶里程出现明显下降,频频发生抛锚事故,公交公司不得不做出停运纯电动公交车的决定。此前,武汉市计划于2012年再投入100辆纯电动公交车示范运行,但受到停运事故的影响,这一计划至今未能实施。

深圳巴士集团股份有限公司副总经理黄志强告诉记者:“由于公交车使用时间长、行驶状况复杂,载重量大,天热时还需要开空调,对纯电动公交车来说是很大的考验。如果车辆的电池性能一般,电池管理系统落后,就很容易发生电池衰减问题。”据记者了解,目前,在试点城市运行的纯电动公交车都存在一定程度的电池衰减问题,这种情况很可能影响到公交车的正常运营,甚至影响车辆的使用寿命。

市场表现不一

事实上,电池衰减问题并不是偶发事件,除了广州和武汉之外,在北京、成都、大连、临沂等城市都出现了纯电动公交车因电池衰减而停运的问题。

一份针对我国纯电动公交车运营状况的调查显示,综合北京、上海、合肥等试点城市纯电动客车的运行数据,目前电池系统的衰减程度大约维持在15%/年。也就是说,假设一辆纯电动公交车的续驶里程为200公里,车辆行驶一年之后,续驶里程将缩减到170公里以下,第三年只能维持140公里左右。如果车辆在开空调的状况下行驶,续驶里程缩减得更快。

不过,并不是所有试点城市都面临停运的困扰,去年,深圳市提出今后所有更换和新增的公交车将全部采用纯电驱动的目标,率先实现公交电动化。“此前,在深圳示范运行的纯电动公交车也有一定的电池衰减问题,但程度并不大,不足以影响车辆的正常工作。”黄志强告诉记者,“该公司最早投入运营的一批纯电动公交车已经行驶了3年,目前里程的衰减度基本上在15%左右,虽然对车辆的正常运营有一定影响,但和其他试点城市相比,这个状况已经算比较理想。”

由于在技术能力、配套体系等环节存在差异,不同的客车企业生产的纯电动客车在性能上存在差别。比亚迪汽车有限公司副总经理李云飞表示,该公司采用的铁电池不存在电池衰减问题,在深圳运行3年的纯电动出租车目前依然能保持300公里以上的续驶里程。“我们的纯电动大巴K9也采用这种电池,保证车辆不会因为里程衰减影响正常运营。此外,我们还对动力电池、电机和电控这三大核心部件提供至少5年的质保和维护,免除客户的后顾之忧。”

走向市场化

实际上,我国客车企业在整车制造领域已经相对成熟,而造成纯电动公交车续驶里程减少的关键问题在于动力电池的性能。中国电子科技集团公司第十八研究所主任肖成伟说:“电池的使用寿命、能量密度等关键问题关系到电动汽车的普及和推广,目前,很多国家和汽车企业都在针对这个问题开展深入研究。近年来,我国在动力电池的研究上也取得了不小的成果。”

“从目前情况来看,2010~2011年投入运营的纯电动公交车电池衰减问题还是比较明显的,而今年投入运营的车辆已经有明显的改善,可以看出车辆在电池系统上确实有了提高。”黄志强告诉记者。

记者注意到,在“十城千辆”示范工程中,各试点城市多采用以磷酸铁锂为电池材料的纯电动公交车,这种电池安全性能高,但同时也存在寿命低、能量密度低和成本较高的问题。今年以来,一些客车企业开始选择钛酸锂电池和超级电容等方案,这两种电池都具有循环寿命高的优势。其中,钛酸锂电池还可以支持快速充电,是保证纯电动公交车正常运营的有效解决方案。

科技部项目专员交通组组长王秉刚告诉记者,随着新一轮补贴政策的出台,我们除了进一步提升磷酸铁锂电池的能量密度和寿命外,还可以考虑采用其他动力电池,这些电池也被纳入补贴范围。肖成伟表示:“快充模式适合纯电动公交车,但这类车型必须采用能够适用快充技术的电池,反之,快充发热更易造成老化,对电池的寿命是有影响的。”

对于纯电动公交车未来的发展前景,业内普遍持乐观态度,随着示范推广范围的不断扩大,纯电动公交车将逐步走上市场化的道路。北京理工大学副校长孙逢春表示,“电池技术研发周期相对规律,业界预计,电池技术5年内将有重大突破。”一方面,三元材料、锂-空气电池等新型技术不断发展,可以从本质上提高电池使用寿命;另一方面,通过提高电池成组工艺、优化电池管理系统,也可以在现有基础上提高电动汽车的使用寿命。
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