中國(guó)化學(xué)與物理電源行業(yè)協(xié)會(huì)于2016年10月13日-14日在杭州召開(kāi)了“第二屆混合動(dòng)力車(chē)市場(chǎng)與先進(jìn)電池技術(shù)發(fā)展研討會(huì)”,會(huì)議受到了國(guó)內(nèi)外電池、材料、設(shè)備和汽車(chē)領(lǐng)域眾多企業(yè)的廣泛關(guān)注,400多位國(guó)內(nèi)外嘉賓參會(huì)。自2014年4月中國(guó)化學(xué)與物理電源協(xié)會(huì)在北京組織了“第一屆混合動(dòng)力車(chē)市場(chǎng)與先進(jìn)電池技術(shù)發(fā)展研討會(huì)”以來(lái),在國(guó)內(nèi)外純電動(dòng)車(chē)和插電式混合動(dòng)力車(chē)取得較快發(fā)展的同時(shí),混合動(dòng)力車(chē)輛,特別是微混車(chē)輛也在國(guó)際上得到預(yù)期的快速發(fā)展。特別是近來(lái)進(jìn)一步提出了發(fā)展48V電池體系與技術(shù)的要求,使電池行業(yè)又出現(xiàn)了一個(gè)新的發(fā)展熱點(diǎn)。
“第二屆混合動(dòng)力車(chē)市場(chǎng)與先進(jìn)電池技術(shù)研討會(huì)”的舉辦,給大家提供了一個(gè)交流的平臺(tái),幫助大家了解國(guó)內(nèi)外在混合動(dòng)力汽車(chē)產(chǎn)業(yè)方面的發(fā)展動(dòng)向、最新進(jìn)展,交流適用于混合動(dòng)力汽車(chē)發(fā)展的各種電池技術(shù)及其最新進(jìn)展。希望通過(guò)技術(shù)交流,能對(duì)我國(guó)混合動(dòng)力汽車(chē)產(chǎn)業(yè)的發(fā)展起動(dòng)一定的借鑒和推動(dòng)作用,加快我國(guó)混合動(dòng)力汽車(chē)用各類(lèi)電池技術(shù)的快速發(fā)展。
在本次會(huì)議上,河南創(chuàng)力新能源科技股份有限公司楊玉峰總經(jīng)理做了“新型少維護(hù)鐵鎳蓄電池在HEV&EV領(lǐng)域的應(yīng)用”的專(zhuān)題報(bào)告,以下是根據(jù)速記整理的文字,未經(jīng)本人審核,僅供參考。
各位專(zhuān)家,各位朋友,關(guān)于HEV和EV的電池應(yīng)用,今天我介紹一種新的電池體系給大家。
我們先來(lái)看兩種現(xiàn)象,一是HEV和EV發(fā)展的迫切性。根據(jù)2016年發(fā)布的《中國(guó)機(jī)動(dòng)車(chē)環(huán)境管理年報(bào)》,客車(chē)和柴油車(chē)在機(jī)動(dòng)車(chē)市場(chǎng)的占比雖然很小,但是污染卻是非常嚴(yán)重的;2015年全國(guó)機(jī)動(dòng)車(chē)的污染物排放量大概是4500多萬(wàn)噸。按照分類(lèi),占比大約12.6%的柴油車(chē)主要是貨車(chē)和中大型客車(chē),氮氧化物(NOx)接近汽車(chē)排放總量的70%,顆粒物(PM)的排放量是總量的90%,中大型貨車(chē)和客車(chē)是最重要的貢獻(xiàn)者,柴油貨車(chē)和客車(chē)的混動(dòng)化(HEV)即便節(jié)油10-20%的話(huà),,其對(duì)于大氣污染中氮氧化物和顆粒物的減量也將相當(dāng)于將全國(guó)的汽油類(lèi)車(chē)全部電動(dòng)化(EV),所以說(shuō)我們就認(rèn)為柴油貨車(chē)以及中大型客車(chē)的HEV化和EV化是下一步的方向。
第二個(gè)現(xiàn)狀,現(xiàn)在整個(gè)HEV和EV面臨的痛點(diǎn)。最大的痛點(diǎn)應(yīng)該是電池的安全性,根據(jù)中國(guó)電動(dòng)汽車(chē)百人會(huì)(音譯)今年8月份發(fā)布的報(bào)告,公開(kāi)報(bào)道的2011年以來(lái)我國(guó)新能源汽車(chē)安全事故大概是49例,而特斯拉基本上是七撞七燃,今年2016年1到8月份光電動(dòng)客車(chē)就發(fā)生了14起燃燒事故,所以在8月21日的鄭州會(huì)議上,已經(jīng)指出安全已成為決定新能源汽車(chē)發(fā)展成敗的關(guān)鍵;同時(shí),新能源電池還面臨其它諸多痛點(diǎn),一個(gè)是環(huán)保問(wèn)題,一個(gè)是BMS可靠性問(wèn)題,三是熱失控問(wèn)題和不能耐濫用的問(wèn)題,還有性?xún)r(jià)比低、日歷壽命差、低溫?zé)o法充電、資源再生性差等等。這樣導(dǎo)致的直接的結(jié)果就是發(fā)展不可持續(xù)。
那,有沒(méi)有解決這個(gè)問(wèn)題的方案呢?
我們提出來(lái)一個(gè)方案,就是使用鐵鎳電池。鐵鎳電池是愛(ài)迪生先生在1903年左右發(fā)明的,也是世界上最早的電動(dòng)車(chē)電池,它就是為了我們的電動(dòng)汽車(chē)而誕生的。目前來(lái)講它作為最環(huán)保、最安全、長(zhǎng)壽命和資源可再生、發(fā)展可持續(xù)的電池,實(shí)際上沒(méi)有得到有效的應(yīng)用,最主要的原因是因?yàn)樗逃械囊恍┟?,體積大、重量重、維護(hù)煩瑣、低溫性差,所以在幾十年的發(fā)展歷程當(dāng)中沒(méi)有得到有效的利用。但是,它也有很突出的優(yōu)點(diǎn),超安全、最環(huán)保、長(zhǎng)壽命、耐過(guò)充過(guò)放、資源可再生。這個(gè)圖片第一輛是愛(ài)迪生當(dāng)時(shí)裝的車(chē),第二個(gè)是85歲的鐵鎳電池在換液后仍然可以使用,也就是說(shuō)日歷壽命非常長(zhǎng)。
近年來(lái),鐵鎳電池已經(jīng)重新引起國(guó)內(nèi)外方面的重視。國(guó)內(nèi),對(duì)于鐵鎳電池的研究,科研院所主要有中國(guó)科學(xué)院長(zhǎng)春應(yīng)化所、四川大學(xué)陳云貴教授團(tuán)隊(duì)、中南大學(xué)唐有根教授團(tuán)隊(duì)、南開(kāi)大學(xué)、廈門(mén)大學(xué)、河南師范大學(xué)等,企業(yè)主要有四川健能、杭州扭普等;那么在國(guó)外呢,首先俄羅斯、德國(guó)、瑞典在這個(gè)領(lǐng)域一直有持續(xù)研究,美國(guó)更是在2012年的時(shí)候通過(guò)能源部支持的19個(gè)儲(chǔ)能項(xiàng)目中就有支持對(duì)愛(ài)迪生電池的重塑。
2008年的時(shí)候,我們創(chuàng)力新能經(jīng)過(guò)深度調(diào)研國(guó)內(nèi)外現(xiàn)狀,然后作出了重塑愛(ài)迪生電池的決定。歷時(shí)8年,到今年我們可以宣布我們的新型少維護(hù)鐵鎳電池誕生了。
我們創(chuàng)力新能重塑的愛(ài)迪生電池,提升或者解決了以下問(wèn)題:鐵負(fù)極克容量問(wèn)題、發(fā)泡鎳正極的壽命問(wèn)題、快速充放電問(wèn)題、富液型電池的防短路自動(dòng)補(bǔ)液?jiǎn)栴}、零下25度低溫放電問(wèn)題、零度以下低溫充電問(wèn)題、比功率、比能量問(wèn)題。同時(shí)保留了鐵鎳電池的傳統(tǒng)優(yōu)點(diǎn)。這是我們獲得的發(fā)明專(zhuān)利,有8項(xiàng)發(fā)明和三項(xiàng)實(shí)用新型,這是我們專(zhuān)利的核心技術(shù),特別是在負(fù)極材料制造、正極制造、新型隔膜的應(yīng)用、防短路自動(dòng)補(bǔ)液系統(tǒng)、一體式模塊電池設(shè)計(jì)。這是我們基于電池標(biāo)準(zhǔn)的指標(biāo)對(duì)比,中間這一項(xiàng)是現(xiàn)在制定的關(guān)于動(dòng)力型鐵鎳電池的標(biāo)準(zhǔn),最主要的一些參數(shù)給大家介紹一下,我們這個(gè)比能量是系統(tǒng)的比能量,我們不需要再添加任何的防護(hù)措施,僅僅是固定好了就行。我們這個(gè)鐵鎳電池的容量可以做到無(wú)限大。關(guān)于大電流放電,我們這個(gè)鐵鎳電池不需要太大,但是5C到10C放電電流是沒(méi)問(wèn)題的。循環(huán)壽命是鐵鎳電池的長(zhǎng)處,沒(méi)有問(wèn)題,愛(ài)迪生電池在鋰離子電池沒(méi)有誕生之前是壽命最長(zhǎng)的,到現(xiàn)在也是非常長(zhǎng),在美國(guó)儲(chǔ)能領(lǐng)域它的壽命可以達(dá)到25年,日歷壽命可達(dá)85年。荷電保持在70%左右。寬溫域充電沒(méi)有問(wèn)題,鐵鎳電池可以在不采取任何措施的情況下在零下15度到零上55度進(jìn)行充電,只是低溫下充電時(shí)間稍微長(zhǎng)一點(diǎn)。鐵鎳電池最大的優(yōu)勢(shì)就是耐濫用性,同一個(gè)電池正常充電之后再繼續(xù)充電100%,然后再放電至終止電壓后,繼續(xù)放電50%,然后這個(gè)電池還要做容量恢復(fù),這個(gè)容量恢復(fù)還必須要達(dá)到90%以上,事實(shí)上是幾乎可以完全恢復(fù)的,這是鐵鎳電池?zé)o與倫比的優(yōu)勢(shì)。
這個(gè)圖表是我們的鐵鎳電池和其他電池體系的對(duì)比,今天實(shí)際上大家更多地是關(guān)注新型電池。鐵鎳電池的安全、環(huán)保、耐濫用、綜合使用成本低、BMS系統(tǒng)簡(jiǎn)單、資源可再生才使得我們的電池的發(fā)展是可持續(xù)的。跟傳統(tǒng)的鐵鎳電池相比,我們的優(yōu)勢(shì)就不用說(shuō)了。除了比能量和免維護(hù),我們?cè)谛履茉措姵剡@個(gè)領(lǐng)域幾乎解決了大家關(guān)注的七大痛點(diǎn)。
這個(gè)是我們產(chǎn)品的圖片,比能量在四五十左右,最旁邊的灰色電池是我們現(xiàn)在已經(jīng)成熟的正在車(chē)上試跑的一個(gè)電池,我們外邊有樣品,大家如果有時(shí)間的話(huà)可以光臨我們的展臺(tái)。這是我們的一個(gè)產(chǎn)品目錄,這個(gè)產(chǎn)品目錄涵蓋了低速車(chē)、物流車(chē)、電動(dòng)叉車(chē)、鐵路機(jī)車(chē)和客車(chē)用電池,還有一個(gè)就是電動(dòng)巴士這塊,包括EV和HEV。
現(xiàn)在我談一下應(yīng)用,我們主要市場(chǎng)方向是解決有害重金屬問(wèn)題和杜絕安全隱患。我們期望我們重塑的鐵鎳電池能夠成為未來(lái)新能源汽車(chē)的又一全新選項(xiàng),主要應(yīng)用領(lǐng)域包括城市大中型客車(chē),另外就是校車(chē),可能我們?cè)谛\?chē)的EV領(lǐng)域是一個(gè)禁區(qū),但是如果說(shuō)有車(chē)廠感興趣的話(huà),我認(rèn)為你可以試一下鐵鎳電池,絕對(duì)可以保證未來(lái)祖國(guó)花朵的安全。還有一個(gè)就是中重型卡車(chē)、軍工領(lǐng)域、鐵路機(jī)車(chē)、儲(chǔ)能領(lǐng)域。最上面三個(gè)車(chē)是我們自己用來(lái)試跑的樣車(chē),我們這輛車(chē)裝了一套96伏的系統(tǒng),可以以110公里最高時(shí)速行駛,最大續(xù)航里程在200公里左右。
今天我們要提出一個(gè)概念,第一,我們國(guó)家的碳排放這塊肯定是一個(gè)重大問(wèn)題,但是作為我們整個(gè)大氣污染,我們的顆粒物排放和氮氧化物排放也是一個(gè)重點(diǎn),如果能夠解決這個(gè)問(wèn)題,我們國(guó)家的減排任務(wù)很有可能就完成了。所以我們就推薦用我們新型的鐵鎳電池6伏一體式蓄電池來(lái)作為這個(gè)電源在大型車(chē)輛方面做混合動(dòng)力,我們這個(gè)電源系統(tǒng)可以在48伏—72伏之間選擇,甚至還可以高一點(diǎn),我們的電池單體容量可以做到無(wú)限大,我們推薦120—200Ah的容量,輸出功率也沒(méi)有問(wèn)題。二是關(guān)于大中型客車(chē)和校車(chē)的EV應(yīng)用,客車(chē)肯定是未來(lái)一個(gè)安全監(jiān)管的重點(diǎn),所以說(shuō)客車(chē)和校車(chē)在這方面,我們認(rèn)為做電動(dòng)是非常合適的,我們鐵鎳電池也是非常有競(jìng)爭(zhēng)優(yōu)勢(shì)的。三是工程車(chē)、專(zhuān)用車(chē)的EV化,特別是電動(dòng)叉車(chē),很重要,也很必要,我們鐵鎳電池由很大的優(yōu)勢(shì),這個(gè)就不說(shuō)了,大家應(yīng)該會(huì)有相對(duì)的認(rèn)識(shí)。
這是我們一個(gè)典型產(chǎn)品的技術(shù)參數(shù)圖表,最大的峰值功率可以做到10C,允許的充電溫度在零下15度左右充電是沒(méi)有問(wèn)題的,通過(guò)自身的加熱就可以適應(yīng)。這是我們典型的曲線(xiàn),這是我們的啟動(dòng)曲線(xiàn)。這是一個(gè)壽命曲線(xiàn),鐵鎳電池在80%的壽命之后實(shí)際上從80%到70%的曲線(xiàn)是很平穩(wěn)的。我們認(rèn)為安全環(huán)保、資源可再生應(yīng)該是新能源電池下一步的發(fā)展趨勢(shì),應(yīng)該是百年不變的趨勢(shì)。
簡(jiǎn)單介紹一下我們公司,公司成立于1999年,成立17年以來(lái)我們做了兩件事情,一是做了國(guó)內(nèi)第一顆鎳氫扣(音譯)的電池,二是用了八年的時(shí)間研發(fā)了新型少維護(hù)鐵鎳電池。這是我們的研發(fā)團(tuán)隊(duì),這是我們現(xiàn)有的產(chǎn)品介紹,主要是鎳氫電池,前面專(zhuān)家說(shuō)了很多,我就不再介紹了。這是我們17年專(zhuān)注取得的一些成績(jī),這是我們新建廠房的的一個(gè)規(guī)劃,計(jì)劃是新增新型少維護(hù)鐵鎳產(chǎn)能6億瓦時(shí),這個(gè)項(xiàng)目也得到了得到了國(guó)家發(fā)改委的支持。由于時(shí)間關(guān)系,謝謝大家!
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