許恒 楊攀 張恒靖
摘要:電動自行車作為人們?nèi)粘=佑|最多的電動交通工具,能夠滿足人們的出行需求。而電動車電池一般情況下代指電動自行車的車用動力電池,可以按不同分類標(biāo)準(zhǔn)分為鉛酸蓄電池、鋰離子蓄電池,或是家庭用電動車動力電池與特殊場合用電動車動力電池等。雖然近年來我國的電動車行業(yè)優(yōu)良較大的發(fā)展,但受制于產(chǎn)業(yè)集中度低等各項因素,我國的電動車行業(yè)電池行業(yè)仍舊存在一定的問題。本文以電動車電池動力為基本的討論對象,探討在當(dāng)下的環(huán)境里電動車電池動力存在的相應(yīng)問題并提出相應(yīng)的解決對策。
關(guān)鍵詞:電動車;電池動力;問題
近幾年,我國的電動車動力電池產(chǎn)業(yè)的產(chǎn)品種類不斷得到更新,其質(zhì)量也有了一定提升,并且創(chuàng)新性地啟用了鉛酸蓄電池的應(yīng)用,但當(dāng)下,電動車動力電池產(chǎn)業(yè)仍舊存在一定的問題,與國外相對集中的電池行業(yè)相比,我國的電池企業(yè)雖然數(shù)量較多,但規(guī)模較小,并且長期處于分散的狀態(tài),不利于國家對于電池企業(yè)的集中管理,電池的質(zhì)量難以得到保障。
一、電動車電池種類與基本性能
(一)鋰電池
鋰電池是我國新能源電動車輛的研發(fā)所需要的主要的材料,因為其體積較小,因而易于攜帶;工作的電壓較高,比能力相對較大,進(jìn)而導(dǎo)致自放電率較小,鋰電池的使用壽命因此較長,并且在使用過程中不會對環(huán)境造成明顯的污染,有利于參與我國的環(huán)境保護(hù)議題。
正極材料是鋰電池的核心組成原料,經(jīng)過多年來的探索與發(fā)展,鋰電池現(xiàn)有較多的種類與數(shù)量。包括磷酸鐵鋰電池、錳酸鋰電池等,上述電池的運行功能較高,對于溫度控制有著嚴(yán)格的標(biāo)準(zhǔn)與要求,因此如何尋找適宜的環(huán)境溫度并進(jìn)行一定程度的控制,成了研究人員共同關(guān)注的問題。
(二) 鎳氫電池
由氫離子與金屬鎳共同構(gòu)成的電池稱為鎳氫電池。鎳氫電池的體積較小,因此攜帶較為輕便,同時,由于其在使用過程中不會對環(huán)境造成污染,且支持快速充放電。但與鋰電池相比,鎳氫電池也存著一定的問題,我國研究人員逐漸加大對于負(fù)極儲氫材料的研究力度,基于金屬儲氫材料中與大部分元素都可以發(fā)生反應(yīng)生成氫化合物的原理,研究人員在控制金屬條件與溫度等方向入手,以提高鎳氫電池性能為主要目的,重點將精力放置在研究儲氫合金材料上[1]。
(三)鉛酸電池
雖然鉛酸電池的研發(fā)較早,且其生產(chǎn)成本較低,但由于鉛酸電池的自放電率較高、比能量相對較低,因此導(dǎo)致其循環(huán)壽命較低,鉛酸電池在市場中使用率不如鋰電池、鎳氫電池等類型的電池高。因此,為了提高鉛酸電池的使用率,研究人員利用低阻抗技術(shù)控制電池的充放電,進(jìn)而達(dá)到延長電池使用壽命的作用。
(四)燃料電池
燃料電池主要依靠氫氣與氧氣在空氣中發(fā)生化學(xué)反應(yīng)生成電能來發(fā)揮功效,由于該種電池的正極與負(fù)極不含有任何活動物質(zhì),因此與前述電池存在較大差異,一般通過添加催化劑發(fā)生化學(xué)反應(yīng)以轉(zhuǎn)換為電能,最后通過電池性能控制系統(tǒng)、排熱系統(tǒng)等構(gòu)成電池的反應(yīng)環(huán)境。研究人員需要尋找能夠替代鉑的催化劑,既達(dá)到解決資源空缺的目的,又可以提高燃料的電池性能,可謂一舉兩得[2]。
二、當(dāng)前我國電動車電池動力存在的問題
(一)電池的充電接受能力不能滿足人們的實際需求
充電接受能力是衡量蓄電池充入電量能力的一項重要指標(biāo),雖然從表面上來看,充電接受能力的高低體現(xiàn)了電池實際的充入電量的效能,但從根源上來說,電池的充電接受能力的高低與電池板柵合金的成分、添加劑與電解液、電池結(jié)構(gòu)等指標(biāo)都存在著較大的關(guān)聯(lián)。然而當(dāng)下,部分電動車研發(fā)公司只注重開發(fā)車輛的外形或是致力于提高車輛的穩(wěn)定性與安全性,卻忽略了提升電池的充電接受能力,進(jìn)而使電池的容量與循環(huán)壽命也受到一定程度的影響。
(二)電池的容量影響電池動力性能的發(fā)揮
通常情況下,電池的容量可以分為-15℃低溫容量與2h率容量兩種,低溫容量主要用來反應(yīng)電池在低溫狀況下的使用效果,2h率容量與電動車正常行使距離的遠(yuǎn)近有關(guān)。當(dāng)前,部分電動車生產(chǎn)制造商對于車輛的把控并不到位,不能在檢驗時嚴(yán)格按照相關(guān)的條例,或是在實際生產(chǎn)過程中,為了追求較高的利潤,而做出降低成本的行為。
(三)過放電問題影響電池使用壽命,阻礙電池動力性能正常發(fā)揮
過放電是指,電池在實際放電過程中,在已經(jīng)達(dá)到電池放電終止電壓值的情況下,還繼續(xù)發(fā)生放電的情況。由于此時電解液的濃度非常稀薄,化學(xué)反應(yīng)所產(chǎn)生的硫酸鉛的濃度會逐漸增大,進(jìn)而會產(chǎn)生硫酸鹽化的現(xiàn)象。消費者在實際使用電動車時,偶爾會在電力不足的情況下停止電動車的使用,并在其放置一段時間后繼續(xù)行駛,致使電池常易出現(xiàn)過放電的狀態(tài),既縮短了電池的正常使用壽命,也導(dǎo)致電池的動力性能無法得到應(yīng)有的發(fā)揮[3]。
三、如何解決我國電動車電池動力存在的問題
(一)相關(guān)部門應(yīng)當(dāng)主動發(fā)布與產(chǎn)品質(zhì)量有關(guān)的各項檢測信息
為了及時整治我國當(dāng)下魚龍混雜的電動車電池產(chǎn)業(yè)市場,相關(guān)部門應(yīng)當(dāng)根據(jù)國際上的最新標(biāo)準(zhǔn)與我國電動車使用的現(xiàn)狀,及時出臺相應(yīng)的規(guī)范,使得電池生產(chǎn)企業(yè)在實際生產(chǎn)時有據(jù)可依。
(二)電池生產(chǎn)企業(yè)應(yīng)當(dāng)提升自己的生產(chǎn)標(biāo)準(zhǔn)
電池生產(chǎn)企業(yè)作為研發(fā)電池的主體,應(yīng)當(dāng)主動發(fā)現(xiàn)存在的與電視動力有關(guān)的實際問題,并在能力范圍內(nèi)增大產(chǎn)品研發(fā)的投入資金,從滿足人們的實際需求出發(fā),適當(dāng)?shù)靥岣咦约旱纳a(chǎn)標(biāo)準(zhǔn)。
(三)消費者應(yīng)當(dāng)做出的維護(hù)電池動力性能的措施
第一、在購買電動車電池時仔細(xì)審閱產(chǎn)品的標(biāo)志。在選購電池時,消費者應(yīng)當(dāng)仔細(xì)研讀產(chǎn)品上標(biāo)識的制造廠名、產(chǎn)品型號與生產(chǎn)許可證標(biāo)識等具體信息,盡量地選取與生產(chǎn)日期臨近的相關(guān)產(chǎn)品。
第二、掌握正確的充電方法。通常情況下,電池的使用環(huán)境溫度在0—40℃的范圍內(nèi)較為適宜,因此,消費者應(yīng)當(dāng)在室溫下對電動車進(jìn)行充電處理。在進(jìn)行充電過程中,要適時關(guān)注充電器的充電狀態(tài),一旦產(chǎn)生充電異常情況要及時咨詢專業(yè)人士,切莫私自行事。
結(jié)語
電動車作為人們?nèi)粘5某鲂泄ぞ?,在人們?nèi)粘I钪邪缪葜匾慕巧?。雖然現(xiàn)階段我國的電動車電池動力存在一定的問題,但只要政府部門、電池生產(chǎn)制造商與消費者共同努力,就可以提升電動車電池的基本動力性能。
參考文獻(xiàn)
[1] 王仁杰,趙蘭萍,楊志剛. 電動車用動力電池?zé)崽匦詫Ρ萚J]. 汽車工程學(xué)報,2020,10(01):66-71.
[2] 王健力. 淺談電動車輛動力電池的性能特點及其發(fā)展[J]. 科技風(fēng),2019(03):150.
[3] 劉寧,趙丹偉. 換電運營電動汽車動力電池?zé)峁芾砑夹g(shù)分析[J]. 汽車工程師,2019(03):31-34.