目前（qián）新能源汽車產業鏈(全行（háng）業)都在為磷酸鐵鋰（lǐ）係的動力電池在低溫下的充放電（diàn）性能不佳而發愁，尤其是（shì）低溫條件下（xià）充電無法滿足我國北方地區的市場要（yào）求。客車（chē）廠想通（tōng）過對動力電池加（jiā）熱而提高動力電（diàn）池溫度，但是車上（shàng）加熱的能源從什麽地方（fāng）來？有（yǒu）些動力電池廠家對外宣稱已經成功研究出低溫環境下的動力電池，筆者一直（zhí）等（děng）待看到實際效果。2016年10月29號淄博國利新電源科技公司石總工向筆者介紹了他（tā）研發的鎳氫（qīng）動力電池（chí）在超低溫(-40℃)環（huán）境下能正常充放電，引起了我的興趣。石總工給了技術資（zī）料（liào），我進行了認真的學習，同時他邀請我到淄博市公交車場站的現（xiàn）場，查看實際應用情況。現將有關體會分享給大家。

　　一、目前用戶端對純電動汽車（chē）的抱怨情（qíng）況

　　一次持（chí）續裏程太短。目前純電動汽車實際工況下裏程不到200公裏，這與燃油車相比還差400公裏。此瓶頸不能解決的話，純電動汽車（chē）的大麵積推廣可能性不大。

　　電能補給的時間太長，燃油車補給時間在10分鍾以內，而純（chún）電動車的（de）電能補給在3個小時以上，這對（duì）大眾消費者而言，是很難接受的。

　　車輛要保（bǎo）障安全是底線，即車輛自己不（bú）能（néng）燃燒、不能（néng）爆（bào）炸。

　　我國北方(西北、華北、東北（běi）等（děng）)地區對車（chē）輛（liàng）適（shì）宜的環境溫度更為苛刻，溫度在（zài）(-40 ℃ ～+50 ℃)範圍內，車輛（liàng）要能正常運行。目前（qián）大家都在努力。

　　二（èr）、解決用戶抱怨的基本（běn）途徑分析

　　(一)持續裏程太短的解決辦（bàn）法

　　1)提高電池比能量，這是電池企業的科技攻關（guān）課題。目前官（guān）方公（gōng）布的磷酸鐵鋰動力電池的比能量是140wh/kg，三元電池是180wh/kg，而市場的基本要求是300wh/kg以（yǐ）上，實現這個目標，估計（jì）還要等5年以上的時間（jiān）。

　　2)提高充（chōng）電的方便性。這要以（yǐ）建設成本的經濟性（xìng）為代價。綜合思考，要在10分（fèn）鍾以內完成充電(電能補給（gěi）)，目前（qián）技術上已經成熟（shú）的，但是經濟上太不劃算，主（zhǔ）要是充電樁布局要充分、全麵，供電功率要滿足需要。國家（jiā）電網在高（gāo）速公路上予以全麵推進。如濟南到（dào）青（qīng）島的高速公路上，開純（chún）電動汽（qì）車可以安全、按計劃節點到達目（mù）的地，已經沒有問題。

　　3)車輛結構上輕量化。這是一個漫長的過程，要顛覆傳（chuán）統車輛設計理論及生產工藝。輕量幅度比傳統車也要輕（qīng）到40%以上，其經濟（jì）性才會有明顯效果。客車廠家都在積極推進。如揚子江汽車（chē）集團公司的純公交車的輕量化目標是超過50%。

　　4)慢充（chōng）快補模式已經得到（dào）全國公交公司大部分領導接受。如揚子江汽車集團的“在線充純電動（dòng）公交車”是一個典（diǎn）型成功案例。公交公司推進純電動（dòng）公交車已經沒有。

　　(二)動（dòng）力電池不燃燒、不（bú）爆炸的解決辦法

　　1)要對目前（qián）的動（dòng）力（lì）電池機（jī）理進行創新（xīn）。動力電池廠家都已經在（zài）開展這方麵研發的工作，也（yě）有（yǒu）一些（xiē）廠（chǎng）家已經取得一定實際成果。如淄博國利新電源（yuán）科技公司生產的鎳氫（qīng）電池。

　　2)不爆炸是（shì）純電動汽車的底線。即使在機理上做不（bú）到不燃燒，電池廠家和整車廠家，必須保障動力電池不爆炸是基本要求，目前的技術和管理水平上是可（kě）以做（zuò）到（dào）的，方法也是比較多的。我國目前純電動汽車是安全的，也是基於目前的技術（shù）和管理水平上理解的，實際（jì）情況也（yě）是如此。幾（jǐ）個事故案例的發生，如果措施到位（wèi），是完全可以避免的。

　　(三（sān）)低溫下，動力電池能（néng）正常充放（fàng）電的解決辦法

　　1)低溫是指零下(-20℃以下)環境溫度。目前磷酸鐵鋰係的動（dòng）力電池一般在零下(-10℃以下（xià） )能正常充放電已經是水平很高了（le），尤其充電更是困難。不少（shǎo）廠家想從工藝進行優化，從機理上提升空間不大，實際效果也不明顯。

　　2)PACK廠家采用外部加熱技術（shù），邏輯上令人很難理解，其效果也不（bú）佳。車（chē）輛是高速、長距離移（yí）動的運輸工具，加（jiā）熱能量如何從外（wài）部（bù）取得？

　　3)整車廠想在動力電池以外再加一套燃油裝置，來給純電動汽車的車載動力（lì）電池係統加熱。給人印（yìn）象是，純外行的（de）處理方案，沒有一定技術含（hán）量。

　　三、 超低溫(-40℃)動力電池基本特性介紹

　　石總研發（fā）的電池是鎳氫電（diàn）池，在鎳氫（qīng）動力電池（chí）基礎上通過配方工藝結構改進，使之兼具超級電容器及鎳氫電池雙重（chóng）特（tè）性，稱（chēng）之為電容型鎳氫動力電池，簡稱電容電池。由於其具有較好的低溫特性，又（yòu）稱為超低溫(-40℃)動力電池。

　　目前此單體比（bǐ）能量是60，成組後的比（bǐ）能量是50，而磷酸鐵鋰電池單體比能量是140，而成組後的比能量是100。其電池基本結（jié）構原理示意圖(見圖1)：

“運營裏程擔憂”的煩惱。1)電池組成。正極（jí）主要（yào）材料（liào）采用氧（yǎng）化鎳，負（fù）極主要采用（yòng）儲氫材料(鑭鈰稀土材料)，在（zài）配方中增加了超（chāo）級電容（róng）材料，采用特殊濕法塗（tú）布極板表麵修飾（shì），加強（qiáng）了（le）集流體導電，不鏽鋼（gāng）殼（ké）體，添（tiān）加了水（shuǐ）基電解液(氫氧化鉀水溶（róng）液)。

2)安全性原理。采（cǎi）用水基電解液(氫氧化鉀水溶液)，電解液本身不著（zhe）火不爆炸。電池各部件（jiàn）中沒有易燃易爆材料，並有電（diàn）解液浸潤，也不會著火爆炸。殼（ké）體采用不鏽鋼，不但不燃燒，還可承（chéng）受2兆（zhào）帕壓力。即使是在極端條件下，比如電（diàn）池內部短路（lù），也不（bú）會產生著火爆炸危險，該電（diàn）池本質是安全的。

　3)快（kuài）速充電原理。該電池采用堿性水劑電解液，氫離子體積非（fēi）常小，導電十分順暢；各元器件（jiàn）采（cǎi）用低內阻設計；增加了超級電容材料，加強了物理儲存電荷（hé）能力，延（yán）遲和減小了極板極化，降低了（le）電池內阻（zǔ），保障了快速充電。比如（rú）200Ah電池（chí）內阻（zǔ）隻有0.4毫歐。

　　4)低溫特（tè）性。廠家精心（xīn）電解液配方政策下，零下50℃水基電解液不結（jié）冰，保障了氫離子的正常導電；各元器件采用低內阻設計；增加超級電容材料，加強了物理儲存電荷能（néng）力，延遲和減小（xiǎo）了極板極化，保障了有較好的低溫特性。

　　四、鎳氫電池市場應用（yòng）分析

　　上麵對此電池機理（lǐ）進行了解剖，其優點較為明顯。動力電池的比功率與比能量這個指標是相互矛盾的。此電（diàn）池偏於比功率型即電容型。相對純電動汽車而言（yán），比能量高是要追求的指標。但是此電池超低（dī）溫(-40℃)特性特別優秀（xiù），對我國北方地區冬季純電動公交車基本不能用的瓶頸，筆者理解如（rú）下：

　　1)此（cǐ）電池在我國南方地區（qū），基本沒有（yǒu）市場，理由（yóu）是目前比能量低了一些，而磷酸鐵鋰係的動力電池快充技術也有明（míng）顯進步；

　　2)主要車型是公交車、混合動的乘用（yòng）車及部分通勤客車車；

　　3)鎳（niè）氫與稀土關係決定了此電池會有（yǒu）大的（de）發展趨勢。中國稀土資源豐富，鎳氫成本下（xià）降空間還（hái）是相當大的。

　　4)在中國，鎳氫電池與（yǔ）磷酸鐵鋰係的動力電池會平分市場，磷酸鐵鋰主（zhǔ）要（yào）市場在中（zhōng）國（guó）南方，而鎳氫（qīng）電池主要市場在北方。

　　五、超低溫(-40℃)動力電池研發成功的意義

　　1)對發（fā）展純電動汽車（chē）的質疑的回答有好處。磷酸鐵鋰係的動力電池在（zài）北方（fāng）地方不能用，對純電動汽車發展路線（xiàn）的質疑是有道（dào）理的（de）。有了超低溫(-40℃)動力電池，對發展純電動公交車而（ér）言（yán），信心更足。

　　2)有了超低溫(-40℃)動力電（diàn）池，我國北方城市發展新（xīn）能源汽車步伐（fá）會明顯加快。以上介紹（shào）資料表明，其安全性從機理有保（bǎo）障，有（yǒu）望能徹底回複人們的質疑；

　　3)以上介紹資料表明，其快充功能，對公交車而（ér）言，運營（yíng）裏程完全能確保。我國無論是北方還是南（nán）方地區，純（chún）電動化推進步伐會明顯加快。

　　4)超低溫(-40℃)動力電池研發成功（gōng），對客車企業是一個利好（hǎo）信息。同時該電池（chí）含有30%的（de）鎳和（hé）10%的稀土，均可回收再利用。該電池采用高含量的鑭（lán）鈰儲氫材料，一輛12米純電動公交大約（yuē）需要1噸稀土材料，為（wéi）鑭鈰找到了新的用途。