鉅大LARGE | 點擊量：2541次 | 2018年08月11日
高功率鎳氫電池的應用和性能介紹
由中國化學與物理電源行業(yè)協(xié)會主辦的“混合動力車市場與先進電池技術發(fā)展研討會”在北京召開，300多位國內(nèi)外代表與會。本次研討會以油電混合動力車、啟停汽車以及對應的電池技術為主要議題，旨在為業(yè)內(nèi)人士提供一個交流平臺，了解國內(nèi)外混合動力車產(chǎn)業(yè)發(fā)展動向和最新進展，共同探討適用于混合動力汽車發(fā)展的電池技術。江蘇春蘭清潔能源研究院有限公司李瑋總經(jīng)理發(fā)表主題演講，以下為演講內(nèi)容。
江蘇春蘭清潔能源研究院有限公司李瑋總經(jīng)理：
春蘭公司是集研發(fā)、生產(chǎn)、銷售于一體的專業(yè)生產(chǎn)高能動力鋰離子電池和鎳氫電池及其管理系統(tǒng)的高科技企業(yè)。承擔了國家科技部“十五”、“十一五”和“十二五”“863”計劃課題的研發(fā)，承擔發(fā)改委電動車的支撐項目。這次主要介紹鎳氫電池。
電動車用電池性能的需求分析
動力電池及其管理系統(tǒng)是電動車的關鍵零部件、關鍵技術。電動車的節(jié)油性能、運營成本、使用壽命等很大程度上取決于動力電池及其管理系統(tǒng)。
符合Exic IIB T4 Gc防爆標準
充電溫度：0~45℃
-放電溫度：-40~+55℃
-40℃最大放電倍率：1C
-40℃ 0.5放電容量保持率≥70%
不同類型電池的充放電深度與壽命相關，根據(jù)使用條件、壽命要求和功率與能量比值（P/E）等考量，鎳氫電池適合于高頻次、淺充放循環(huán)的混合動力城市公交工況。
性能可靠穩(wěn)定的HEV在大面積充電網(wǎng)絡等基礎設施還沒完全建立起來之前，作為先期應用技術，現(xiàn)實的節(jié)能效果似乎更適合些。
高功率電池的研究和設計要素
由于普遍存在車輛制動時，大電流能量反饋接受能力的問題，尤其在電池荷電量（SOC）接近滿態(tài)值時，不同程度地影響了整車的節(jié)油效率。針對此現(xiàn)象，以往解決該問題的技術路線，通常是在設計和配置上采用提高電池的容量，來彌補功率特性應用的需求，這樣的方法雖然能有所改善電池的大電流接受能力，但如前所述，導致了電池組的重量和成本增加，而且也不利于整車的綜合性能的提高和市場推廣。
高功率鎳氫電池和系統(tǒng)的性能
高倍率的電極基本特征是致密、薄化和細的活性物質(zhì)粉體。通過對不同電極厚度的工作電流與電位的變化關系的研究和分析，當電流密度很大時，歐姆內(nèi)阻的影響變大。要使電極內(nèi)部的電流分布均勻，需要提高固相和液相的電導率，并調(diào)整合適的厚度和密度的電極結構設計參數(shù)。
高功率鎳氫電池在不同溫度環(huán)境下充電，容量差異不顯著，基本上滿足寬溫使用的要求。
客車百公里油耗測試結果
通過三次工況測試：配置高功率鎳氫電源系統(tǒng)的12米公交車的百公里油耗為20.3～20.9升，低于標準要求25升的指標。這種同時兼?zhèn)漭^高能量密度和高功率輸出輸入特性的電池可滿足混合動力汽車的要求，實現(xiàn)節(jié)能效果的提高。
在持續(xù)大電流情況下對電池進行充電和放電，模擬整車制動和加速工況，通過電池的最高端電壓的比較，可以得出高功率電池的能量輸入和輸出的特性，以及能量效率是優(yōu)于鎳氫動力電池。
試驗數(shù)據(jù)表明,研制的電池脈沖高功率充電和放電性能與充放電循環(huán)過程中，電池累計能量效率可滿足混合動力使用工況的要求。電池散熱能力可以滿足維持在推薦的工作溫度范圍內(nèi)，即快充時電池的溫升須小于25℃的經(jīng)驗限制要求。
混合電動車應用成功的案例
2008年的北京奧運會，裝有鎳氫電源系統(tǒng)的解放、東風、京華、中通、宇通、福田-清華混合動力公交車參與奧運場館線路、121公交線、425公交線運營，實現(xiàn)綠色奧運主題。
根據(jù)上海世博會各類新能源汽車的試用情況來看，專業(yè)和媒體口碑最好的評價是：性價比最高的、價格比最低的、并且使用較為方便的、成本消耗和維護消耗成本最低的、最經(jīng)濟實惠的2類汽車之一就有油電混合動力汽車。
春蘭近/中期發(fā)展的技術路線
春蘭在2010年做了一個近/中期發(fā)展規(guī)劃，現(xiàn)在在鋰電池和鎳氫電池兩條戰(zhàn)線上都有布局。
春蘭通過改進和優(yōu)化現(xiàn)有電池及管理系統(tǒng)產(chǎn)品的性能、成本和技術服務。根據(jù)市場的需求和技術發(fā)展，開發(fā)和推廣鋰離子電池和具有電容特性的超高功率鎳氫電池。
動力電源是個綜合系統(tǒng)工程，涉及領域和技術較廣，江蘇春蘭清潔能源研究院有限公司愿與大家一起努力，在中國新能源汽車的產(chǎn)業(yè)中共同謀求發(fā)展進步。
