把電池充電次數提高十倍、電池壽命提高一倍、充電時間縮短70%甚至更高、車輛續駛里程提高數倍,這些對很多研發純電動汽車的人來說,是夢寐以求的事情。 重慶恒通電動客車動力系統有限

把電池充電次數提高十倍、電池壽命提高一倍、充電時間縮短70%甚至更高、車輛續駛里程提高數倍,這些對很多研發純電動汽車的人來說,是夢寐以求的事情。

重慶恒通電動客車動力系統有限公司(以下稱恒通電動客車)經過數年積累,將這一設想變為現實。日前,在2013中國(南京)國際客車及零部件展覽會上,該公司系統向外界介紹了這套客車快速充電技術。如今,這種技術在重慶的運行已經逐漸走向成熟。

純電動客車發展受阻

2008年以后,我國新能源汽車的推廣和使用熱情高漲。純電動汽車被確定為新能源汽車的發展方向后,幾乎所有的客車企業都推出了自己的電動客車。磷酸鐵鋰、錳酸鋰、鈦酸鋰以及超級電容等各種電池紛紛登場;串聯、并聯、增程、純電各種電驅動模式爭相斗艷;慢充、快充、換充、增程各種方法都投入了大規模試驗;150公里、200公里、250公里、300公里,各廠家標定的充換電一次續駛距離也越來越長。北京奧運、上海世博以及25個試點城市不斷傳來電動客車投入運行的消息。

經過數年的推廣和探索,電動客車的產銷并沒有像人們想像的那樣出現井噴,電動客車購買后的續駛里程一年比一年甚至一月比一月更短。為了增加續駛里程,客車生產企業給客車裝上越來越多的電池,導致車輛越來越重,甚至影響到載客數量。在充電站建設上,也面臨土地、人力資源、資金補貼等多方面投入的困難。

對純電動客車影響最大的,還是電池的技術問題。恒通電動客車執行副總經理田野告訴記者,鋰電池昂貴的價格和大量的裝載決定了電動車的價格處于絕對高價位置,商業行運不可能接受目前的電動車價格,即使拿到國家補貼后仍有很大差距。

目前使用比較多的磷酸鐵鋰單體電池充電循環次數僅能達到2000次,成組后1000次,只可以使用三年。一輛電動車裝容量400安時電池,一天續駛里程不到200公里,一組電池價格不會低于100萬元,三年一換。這樣的價格和壽命,讓公交公司難以承受。

要解決純電動客車面臨的困境,就要在電池和充電方式上找出路。恒通電動客車選擇快速充電。

快速充電解決純電動客車瓶頸

恒通電動客車總經理鄧平告訴記者,快速充電是國際電動車領域的方向,讓充電像加油一樣方便、快捷,電動汽車才能夠快速發展和普及。

2011年5月,在美國洛杉磯第26屆世界電動車大會上,“美國快速充電協會”正式成立,并召開了第一屆快速充電大會,同期歐洲也成立了“歐洲快速充電協會”。2012年7月,豐田、日產、三菱、富士重工四大日本車企與東京電力聯手成立了“電動汽車充電協會”,隨即推出了“電動汽車快速充電標準”;國際汽車工程師協會(SAE)已經確定了“快速充電技術標準”,奧迪、寶馬、克萊斯勒、福特、通用、大眾等八大汽車公司共同使用“快速充電標準”。

鑒于電動汽車發展的形勢,恒通電動客車選擇了世界電池行業十分關注的鈦酸鋰電池和十分鐘快速充電技術。鈦酸鋰電池目前已經可以實現單體電池在大倍率(6C)全充放電條件下,循環充電2萬次,電池衰減小于20%,成組后可以達到1萬~1.2萬次循環。快速充電采用700伏500安雙槍充電,或者使用700伏500安集電弓自動充電,每分鐘可充5度電,10~15分鐘可充電50~75度,續駛里程40~60公里,可滿足一般公交標準線路運行。恒通純電動客車僅裝載140安時電池,使用雙槍充電10分鐘,采用交流異步電機直接驅動,續航里程可達40~50公里。快速充電公交車每天運行200~250公里,在線路起點站充電5~6次,電池使用壽命可以達到6年以上,由于大幅度減少電池,成本和車重明顯下降。

2011年4月,重慶公交公司購入6輛恒通快速充電純電動客車投入609線路示范運行,這是世界第一條快速充電純電動客車示范運行線路。經過1年多的運行,行駛5萬公里,充電2000多次,經歷了重慶山地和44℃高溫的考驗。運行中的鈦酸鋰電池發熱情況較磷酸鋰電池低10℃左右,電池基本無衰減。2012年7月,重慶公交在空港地區再投入25輛快速充電純電動客車開始商業化運行,線路長度34公里,坡度較大,每天運行170~200公里,充電5~6次,運行狀況良好,故障率較低。據了解,重慶公交2013年計劃再投入50輛快速充電客車,逐步加大電動客車的使用量。

鄧平告訴記者,快速充電技術目前面臨的一個嚴峻問題是國內還沒有快速充電標準,而國外已經比較完善,如果國內企業不抓緊制定,待快速充電技術在國際上成熟起來以后,就又會陷入受制于人的境地。

快速充電在公共交通業潛力較大

國家863計劃節能與新能源汽車重大項目監理專家組組長王秉剛曾經考察過重慶公交公司的快速充電客車。他曾告訴記者,恒通快速充電客車為新能源客車的商業化運行作出了很好的嘗試。“純電動客車的推廣還面臨很多問題,比如電池價格高、壽命短,續駛里程短,充電站建設力度不足等問題。快速充電客車充電速度快,循環充電次數多,攜帶數量少,能夠滿足公交車運行的需求。但是鈦酸鋰電池能量密度比較低,價格較高,是否具有商業推廣價值,這需要對各方面的成本進行綜合考量。”

王秉剛告訴記者,快速充電一方面對電池的要求比較高,要求電池能夠承受高電流的沖擊,這方面鈦酸鋰電池能夠達到要求;另一方面,快速充電對電網的沖擊也比較大。“快速充電是國際上的發展方向,特別是對于出租車、公交車這樣運營強度比較大的車輛,商業潛力較大。純電動汽車應該具有快速充電功能,但是對于私家車來說,我并不建議它們都在白天充電,而是應該利用夜間的波谷電力,緩解電網負擔。”

據一位業內人士介紹,快速充電技術看似簡單,但若無高效穩定的電氣設施和性能優良的電池組配合,光是增加插孔、加大徑流并不能做到安全快充。鄧平說:“快速充電客車在重慶的運營情況表明,它的安全性沒有問題,安全、快速的充電基本可以實現。”

[責任編輯:趙卓然]

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