新浪汽车讯 第二十五届世界纯电动车、混合动力车和燃料电池车大会暨展览会(EVS25)2010年11月5日在中国深圳举行开幕,本次大会暨展览会主题是“可持续动力革命”。共同探讨交流各国政府发展战略、政策导向以及对配套基础设施建设,企业市场开拓、新技术应用等情况,研讨产业高端及前沿技术的研发与创新,并为国际电动车产业经济技术合作与交流搭建平台。湖南科力远新能源股份有限公司首席科学家宋立发先生在现场进行了演讲。
下面有请湖南科力远新能源股份有限公司首席科学家宋立发先生。掌声欢迎!
宋立发:大家早上好。我想跟大家解释一下我们高功率的电池,主要跟大家讲一下混合动力的公共汽车,跟大家分享一下关于生产、测试、建膜以及混合管理的巴士应用。
我们科力远公司于1998年成立,2003年在上海上市,全球60%的电池和物料是由我们提供的。我们2001年开始研究混合动力电池,我们已经开发了四代这类电池。现在在湖南一个城市的巴士就会使用我们的镍锌电池。我们看一下使用混合动力电池的车的收益是什么?首先是节能减排、保护环境。我们这种电池必须是安全的,并且是可以适用于这种恶劣环境的。它的操作性也比较好一点,同时它需要高电流来充电,寿命也必须比较高。
接下来我们看一下镍锌电池,这是1997年开始发展的,这是一个新的科技,是非常可靠的科技。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很好的续航能力,并且可以充电。这是我们的乘用车(见图),这是2003年的一个案例。这是另外一张照片(见图),机场的大巴使用了第一代的镍锌电池,有45安的动力,是在云南机场使用的。这是我们最近的第二代镍锌电池(见图)。在城市功用车里面使用,有260个电池串联,360伏的电压。经过很多年之后我们有一些地方找到了这些电池,寿命比较短、安全比较差,因为温度范围比较窄,同时还有一些热流会流失,上述这些原因使得电池寿命比较短,这是我们多年开发当中得出的经验。
这里是一些技术草图(见图),是用于生产这些电池的。我们使用的电池生产材料都是比较先进的。我们使用了低能耗的材料,同时它的构造主要是用先进的技术来进行生产。同时,我们也有自己的组装线。这里还有一些特殊电池的处理。操作范围是零下三十度到三十五度,扩大了很多。我们可以让它在快速的情况下完成充电,通过特殊电池的连接和串联可以减少它们之间的互相排斥。
这是一个电池(见图),可以使用三十小时,放电和充电非常快,导热性也很好,它的工作温度范围比较广,同时它很安全,寿命也比较长。在上部和下部有不同的串联,可以减少使用中的电流失。
这是温度测试(见图),高温、中温、低温的情况下有这样的放电曲线。这里有一个非常好的可使用电压的平缓曲线区,它可以达到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充电的。在老化的测试当中,电能的损失只是很小的一部分。在充电和放电的周期当中,只有1%是损失的,这是在940的循环充电之后得到的数据。
基于这些巴士的工作环境,以及基于跟合作商的讨论,我们使用的是5C和5S的放电系统。在十万次使用的周期和前一千次的使用周期是一样的,我们发现它的充电和放电效率都达到了98.6%。
再说一下安全方面,我们做了很多放电和充电的活动,这里可以看到充电过度,温度最高是九十度,最后一直在六十度,是非常稳定的。我们可以看到放电过度的时候,电池在整个测试当中还是比较稳定的,而且也没有起火、爆炸等等现象出现。我们还有安全测试、超级测试。
在这个图表当中可以看一下电流、时间和电压的展示(见图)。它的安全设计非常好,它可以很好的释放高压带来的温度。它还是比较稳定的,因为我们做了短路测试、超级测试,在充电和放电的过程当中没有出现起火和爆炸的现象。
这是我们的一个总结(见图),都是在中国做的测试,我们达到了在中国大部分的标准,而且工作温度可以从零下三十度到六十五度。寿命跟标准比起来要高一些,同时我们做了很多电池建模,模拟了很多电子工程的过程,充分的研究了电池在使用当中的一些行为。在这个过程当中考虑了电池的温度和老化周期。
这里是电子化学和热的一个图表(见图),可以基于电子化学和热动力的首要原则,同时使用了放电的数据,是在不同电压和温度之下的。这个模拟的结果是非常好的,不同的SOC和不同的放电程度之下得到了这样的图片。这个模式还会用来模拟老化的效果。左边是电池在不同放电周期的老化测试。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,同时还可以进行这个过程的控制和故障分析。很好分析电池的参数,像SOC和SOS我们都做了非常精细的模拟和预测,根据这些模拟和预测我们可以很好的掌控生产过程。同时,我们还有很好平衡电池自我校准的作用。
这是一些参数(见图),是巴士和公车的比较,大部分标准已经达标了,尤其是在内阻方面是非常小的,我们达到了标准,而且比标准要好得多。这是一套数据(见图),是从混合动力巴士收集来的,可以看到充电和放电的曲线。充电和放电高峰到了200或者220。还有一个数据,在低温之下,汽车电池的电压和温度之间是这样的关系。
这是我们第二代的电池(见图)。这里比较了一下它的动力能量和产能。为什么我们把这个叫做超能的电池?因为它可以在充电的时候吸收最大的能量,放电的时候也是比较充分的。还有一方面是电池的能效。经过分析之后你可以看到它的效率是比较稳定的。如果用这种的话,它的续程增加了7%。
相信通过这些数据大家已经很好的了解我们镍锌电池的性能,它是很安全的,而且工作范围比较广、动力比较足、生命周期较长、电压比较稳定。
非常感谢大家的聆听!
主持人:谢谢宋立发先生。这次展会上大家看到了很多企业展出了电池领域的产品。近十年新能源汽车领域的发展当中能够得到这样的技术进步跟他们是分不开的。