一、電動汽車的短“板”是客觀的
電動汽車的發明比燃料汽車還早10年時間,電動汽車也輝煌過。由于原來電動汽車的動力電池是鉛酸的,比能量太低,表現在汽車上一次充電時間太長,里程太短,于是被燃油汽車淘汰了。今天電動汽車有被看中的主要理由,一是燃油消耗量太大,如何保障供應是一個嚴重的問題,二是燃油汽車排放嚴重,危及人自己的生存,三是鋰離子電池比鉛酸電池的性能提升明顯。
雖然鋰離子電池比鉛酸電池性能和比能量提升很高,但是與燃油相比還差100多倍。什么意思?鋰離子電池汽車一次充電里程與一次加油的燃油汽車的里程要等同,車載電池體積(總量)比車載油箱要大100倍。
這個結論告訴我們,鋰離子電池汽車一次里程在現階段是不能與燃油汽車相提并論的。大家目前各種努力都是在提升電動汽車的不足,而不是在與燃油汽車比高低和比輸贏。電動汽車有客觀“短板”,一味拔高宣傳不利其發展
二、電動汽車的技術指標水平
電動汽車動力性指標與傳統汽車一直在相同的水準上,這是電動汽車能上路運行的基本條件,但是一次里程能達到200公里以上,運輸業許多細分領域就可以采用電動汽車了。
1、目前充電一次里程達不到要求的,如公交車(燃油車一次里程250公里以上)、出租車(燃油車一次里程400公里),但是采用多次充電技術,已經用起來;
2、每天上下的A0級乘用車,也可以用電動汽車,每天在實際里程100公里以內,已經賣起來了;
3、城市配送業,每一天的實際里程在160公里以內的,已經推開來了;
4、機場擺渡車,運行半徑之內,線路固定,補電方便,早用電動車了。
這個結論是,電動汽車一次里程不能與燃油汽車相比,但是許多地方卻可以推廣應用。
三、5分鐘充滿電是不實際的,但是10-20分補電是可以做到的
一次充電200公里以上,要在5分鐘充滿電不現實。什么是現實?就是要顧及成本。電池是電化學,充電是一個電能變化學能的過程,比物理加油時間長。這是一個基本常識。如果不顧現實,5分充電技術上是可以實現的,但是沒有經濟性。在現實的條件下,10-20分鐘補電是可以做到的。補電是什么概念?在電量10%以上,90%以下,補電是時間是比較短的,不求滿電,時間用戶是可以接受的。
這個結論告訴我們,鋰離子電池充電有規律可循,充電快慢人們是可以自己把握的。
四、電動汽車安全性不應當是個問題
電化學安全的研究已經成熟,動力電池是高電壓、大電流,有安全性的問題。但是經過近10年的努力,電動汽車安全性不應當是個問題。主要理由如下:
1、如果安全都解決不了,電動汽車就不用做了;
2、高電壓、大電流的安全防護技術是成熟的;
3、鋰離子電池是危險品,但是比汽(柴)油、天然氣危險品等級低得多;
4、電動汽車燃燒(爆炸)都是發生在極端條件下的。正常環境下,規范生產、規范操作,電動汽車燃燒(爆炸)幾率很小;
5、為了防止幾率很小的事件發生,動力電池滅火技術也日趨成熟;
6、電動汽車的主動安全技術和被動安全技術會持續進步。
五、消除電動汽車安全事故的人為因素
電動汽車發生安全事故主要是人為因素,很多都是操作上的問題:
1、由于充電操作不當導致外部短路,導致電池放電電流很大,會使電芯發熱,高溫會使電芯內部的隔膜收縮或完全損壞,造成內部短路,因而爆炸。
建議:進行培養、加強管理是一個十分必要的基礎管理工作。
2、電池過充導致正極的鋰過度放出會使正極結構發生變化。而放出的鋰過多也容易無法插入負極中,容易造成負極表面析鋰。而且,當電壓達到4.5V以上時,電解液會分解生產大量的氣體,從而導致電池鼓脹,嚴重的話甚至會冒煙起火。
建議:技術措施立即到位,要能杜絕這種情況的發生。如要通過聲光等措施要能及時告知操作人員。
3、過放會導致電池正極材料分子結構損壞,從而導致充不進去電。
建議:在技術措施上,通過聲光等措施告知操作人員,能杜絕這類行為的發生。
4.IP防護等級不達標,導致電池內部水份含量過高。水份和電芯中的電解液反應,生產氣體;充電時,可以和生成的鋰反應,生成氧化鋰,使電芯的容量損失,易使電芯過充而生成氣體,水份的分解電壓較低,充電時很容易分解生成氣體,這一系列生成的氣體會使電芯的內部壓力增大,當電芯的外殼無法承受時,電芯就會爆炸。這些機理研究結論已經很清楚。
六、動力電池安全安防范措施技術要到位
要解決動力電池的安全問題,就要把安全措施做到位,可以通過熱管理系統解決動力電池的安全問題:
1、BMS管理系統要具備自動規避人為不當操作的功能。
2、動力電池單體生產中過程控制措施到位。主要是要保障單體質量要高、一致性要高。電池包的IP等級要符合電動汽車的技術要求。
3、BMS管理系統要能控制電動系統環境溫度,要保持適宜,具有自動調節功能。
4、低溫環境下,BMS管理系統要能對動力系統自動加溫,對即將發生燃燒時(或爆炸時刻),要能自動消除這些。
七、總結
1、電動客車配置“動力電池安全智能系統”將是強制安全標準的要求。《機動車運行安全技術條件》(征求意見稿)的12.10.4條款明確要求:“車廠大于等于6m純電動客車、充電式混合動力客車、燃料電池汽車應設置具有向駕駛人員報警功能的電池箱專用自動滅火裝置。”客車整車企業必須加強對動力電池安全智能系統的研究,按標準要求在產品設計將安全功能到位;
2、電池安全智能系統理應向高集成度方向發展。純電動客車的驅動電機也要保持一定工作溫度,客車車身里也要求自動滅火裝置。客車里不可能配置功能基本一致的多套裝置,最好是一整套總成,體積要小。
3、滅火劑,一是絕緣度等級要高,二是滅火劑完全滅火功能后,能自動自然分解,三是滅火劑完成滅火功能后,在動力電池箱上不能有遺留物。
4、有了“動力電池安全智能系統”,電動汽車安全等級會大大提高,對電動汽車普及應用,無疑是”功在整車、零部件廠家,利在老百姓”的大好事,大家都要積極推動它的應用。
5、中國電動汽車發展速度會很快的,其安全措施(技術)同步跟上是進步要求。