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与宣传有差距 电动汽车“短板”客观存在

2017-06-05 15:30
瑾年Invader
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与燃油汽车相比,电动汽车的短板是三个:一次充电里程较短; 充电时间长; 电池是电化学的,安全工作环境要求高。但是媒体不断报道:一次里程可以达到500公里,600公里的电动汽车的、一次充电5分钟能充满的新技术不断涌现。如此无底线地提高消费者的心理预期,实际产品却没有办法去满足用户的需求,最终没法向用户交代。笔者观点是,科学地、如实地告诉用户,更有利于电动汽车的发展和进步。

一、电动汽车的短“板”是客观的

电动汽车的发明比燃料汽车还早10年时间,电动汽车也辉煌过。由于原来电动汽车的动力电池是铅酸的,比能量太低,表现在汽车上一次充电时间太长,里程太短,于是被燃油汽车淘汰了。今天电动汽车有被看中的主要理由,一是燃油消耗量太大,如何保障供应是一个严重的问题,二是燃油汽车排放严重,危及人自己的生存,三是锂离子电池比铅酸电池的性能提升明显。

虽然锂离子电池比铅酸电池性能和比能量提升很高,但是与燃油相比还差100多倍。什么意思?锂离子电池汽车一次充电里程与一次加油的燃油汽车的里程要等同,车载电池体积(总量)比车载油箱要大100倍。

这个结论告诉我们,锂离子电池汽车一次里程在现阶段是不能与燃油汽车相提并论的。大家目前各种努力都是在提升电动汽车的不足,而不是在与燃油汽车比高低和比输赢。

二、电动汽车的技术指标水平

电动汽车动力性指标与传统汽车一直在相同的水准上,这是电动汽车能上路运行的基本条件,但是一次里程能达到200公里以上,运输业许多细分领域就可以采用电动汽车了。

1.目前充电一次里程达不到要求的,如公交车(燃油车一次里程250公里以上)、出租车(燃油车一次里程400公里),但是采用多次充电技术,已经用起来;

2.每天上下的A0级乘用车,也可以用电动汽车,每天在实际里程100公里以内,已经卖起来了;

3.城市配送业,每一天的实际里程在160公里以内的,已经推开来了;

4.机场摆渡车,运行半径之内,线路固定,补电方便,早用电动车了。

这个结论是,电动汽车一次里程不能与燃油汽车相比,但是许多地方却可以推广应用。

三、5分钟充满电是不实际的,但是10-20分补电是可以做到的

一次充电200公里以上,要在5分钟充满电不现实。什么是现实?就是要顾及成本。电池是电化学,充电是一个电能变化学能的过程,比物理加油时间长。这是一个基本常识。如果不顾现实,5分充电技术上是可以实现的,但是没有经济性。在现实的条件下,10-20分钟补电是可以做到的。补电是什么概念?在电量10%以上,90%以下,补电是时间是比较短的,不求满电,时间用户是可以接受的。

这个结论告诉我们,锂离子电池充电有规律可循,充电快慢人们是可以自己把握的。

四、电动汽车安全性不应当是个问题

电化学安全的研究已经成熟,动力电池是高电压、大电流,有安全性的问题。但是经过近10年的努力,电动汽车安全性不应当是个问题。主要理由如下:

1.如果安全都解决不了,电动汽车就不用做了;

2.高电压、大电流的安全防护技术是成熟的;

3.锂离子电池是危险品,但是比汽(柴)油、天然气危险品等级低得多;

4.电动汽车燃烧(爆炸)都是发生在极端条件下的。正常环境下,规范生产、规范操作,电动汽车燃烧(爆炸)几率很小;

5.为了防止几率很小的事件发生,动力电池灭火技术也日趋成熟;

6.电动汽车的主动安全技术和被动安全技术会持续进步。

五、消除电动汽车安全事故的人为因素

电动汽车发生安全事故主要是人为因素,很多都是操作上的问题:

1.由于充电操作不当导致外部短路,导致电池放电电流很大,会使电芯发热,高温会使电芯内部的隔膜收缩或完全损坏,造成内部短路,因而爆炸。

建议:进行培养、加强管理是一个十分必要的基础管理工作。

2.电池过充导致正极的锂过度放出会使正极结构发生变化。而放出的锂过多也容易无法插入负极中,容易造成负极表面析锂。而且,当电压达到4.5V以上时,电解液会分解生产大量的气体,从而导致电池鼓胀,严重的话甚至会冒烟起火。

建议:技术措施立即到位,要能杜绝这种情况的发生。如要通过声光等措施要能及时告知操作人员。

3.过放会导致电池正极材料分子结构损坏,从而导致充不进去电。

建议:在技术措施上,通过声光等措施告知操作人员,能杜绝这类行为的发生。

4.IP防护等级不达标,导致电池内部水份含量过高。水份和电芯中的电解液反应,生产气体;充电时,可以和生成的锂反应,生成氧化锂,使电芯的容量损失,易使电芯过充而生成气体,水份的分解电压较低,充电时很容易分解生成气体,这一系列生成的气体会使电芯的内部压力增大,当电芯的外壳无法承受时,电芯就会爆炸。这些机理研究结论已经很清楚。

六、动力电池安全安防范措施技术要到位

要解决动力电池的安全问题,就要把安全措施做到位,可以通过热管理系统解决动力电池的安全问题:

1.BMS管理系统要具备自动规避人为不当操作的功能。

2.动力电池单体生产中过程控制措施到位。主要是要保障单体质量要高、一致性要高。电池包的IP等级要符合电动汽车的技术要求。

3.BMS管理系统要能控制电动系统环境温度,要保持适宜,具有自动调节功能。

4.低温环境下,BMS管理系统要能对动力系统自动加温,对即将发生燃烧时(或爆炸时刻),要能自动消除这些。

七、总结

1.电动客车配置“动力电池安全智能系统”将是强制安全标准的要求。《机动车运行安全技术条件》(征求意见稿)的12.10.4条款明确要求:“车厂大于等于6m纯电动客车、充电式混合动力客车、燃料电池汽车应设置具有向驾驶人员报警功能的电池箱专用自动灭火装置。”客车整车企业必须加强对动力电池安全智能系统的研究,按标准要求在产品设计将安全功能到位;

2.电池安全智能系统理应向高集成度方向发展。纯电动客车的驱动电机也要保持一定工作温度,客车车身里也要求自动灭火装置。客车里不可能配置功能基本一致的多套装置,最好是一整套总成,体积要小。

3.灭火剂,一是绝缘度等级要高,二是灭火剂完全灭火功能后,能自动自然分解,三是灭火剂完成灭火功能后,在动力电池箱上不能有遗留物。

4.有了“动力电池安全智能系统”,电动汽车安全等级会大大提高,对电动汽车普及应用,无疑是”功在整车、零部件厂家,利在老百姓”的大好事,大家都要积极推动它的应用。

5.中国电动汽车发展速度会很快的,其安全措施(技术)同步跟上是进步要求。

声明: 本文由入驻维科号的作者撰写,观点仅代表作者本人,不代表OFweek立场。如有侵权或其他问题,请联系举报。

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