在氣溫較低的(de)情況下(xià)，電動汽車在室外放置後會出現電池沒電的(de)情況，低溫下(xià)充電的(de)時(shí)間也(yě)比在正常氣溫下(xià)長(cháng)，而在車輛行駛中，電池的(de)裏程也(yě)會下(xià)降的(de)較快(kuài)。雖然在實驗室裏，低溫電池早就不是新鮮事，但實際運行中卻存在著(zhe)諸多(duō)難題。對(duì)于包括特斯拉車主在内的(de)電動車主而言，冬天開暖風都很奢侈。

　　科技日報記者近日來(lái)到呼和(hé)浩特采訪時(shí)發現，盡管當天氣溫在-20℃，依然能看到不少純電動公交在路上行駛載客。呼和(hé)浩特公交第二汽車公司相關負責人(rén)告訴記者，呼市已經使用(yòng)純電動公交車全面替代了(le)原有燃氣車，部分(fēn)純電動公交已經曆了(le)三個(gè)冬天的(de)低溫考驗。

　　電池是純電動汽車的(de)動力來(lái)源，而低溫則是“電池殺手”。對(duì)于純電動客車而言，這(zhè)一現象更爲明(míng)顯。電動客車使用(yòng)最多(duō)的(de)是磷酸鐵锂電池，磷酸鐵锂正極本身電子導電性比較差。一方面，其在低溫環境下(xià)容易産生極化(huà)，從而降低電池容量。另一方面，在低溫環境下(xià)，它的(de)電解液黏度會增加，锂離子遷移阻抗也(yě)會随之增大(dà)，導緻動力電池性能降低。更重要的(de)是，受低溫影(yǐng)響，石墨嵌锂速度降低，容易在負極表面析出金屬锂，部分(fēn)金屬锂極有可(kě)能形成锂枝晶，影(yǐng)響電池安全。

　　“我們采用(yòng)碳包覆超細納米級磷酸鐵锂、小粒徑低溫型石墨、功能型電解液等适應嚴寒低溫環境并正常工作的(de)材料體系。”記者随後來(lái)到了(le)呼市電動公交的(de)電池制造商内蒙古沃特瑪電池有限公司，公司負責人(rén)楊光(guāng)告訴我們，沃特瑪通(tōng)過對(duì)電池不同優質材料的(de)反複篩選、測試及工藝設計的(de)優化(huà)，研制出了(le)低溫下(xià)充放電性能良好的(de)低溫電池，解決了(le)電動汽車在冬季續駛裏程急劇下(xià)降、無法啓動、衰減、安全隐患等諸多(duō)難題。該技術已通(tōng)過天津中電十八所的(de)專業全項檢測。

　　沃特瑪所采用(yòng)的(de)低溫電池技術，除了(le)因空調制熱(rè)、電除霜等增加能耗外，主要續航能耗基本與其它季節持平，電池續航衰減不高(gāo)于5%，低溫環境下(xià)能放出常溫容量的(de)90%以上，保持了(le)足夠的(de)續駛裏程。

　　低氣溫下(xià)，新能源汽車搭載電池往往會出現充電電流過低，充電效率普遍降低的(de)情況。電動車輛國家工程實驗室主任、北(běi)京市新能源汽車聯席會專家組首席專家孫逢春教授曾指出，高(gāo)寒環境問題是對(duì)電池技術的(de)一個(gè)挑戰。實驗證明(míng)，220V的(de)電池在-25℃的(de)環境下(xià)，充電隻能充40%左右，充滿後放電也(yě)僅放40%左右，低溫環境下(xià)電池的(de)充放電是個(gè)大(dà)問題，在電池系統中，如何控制好充電的(de)溫度非常重要。

　　目前呼和(hé)浩特的(de)19條主要線路共投入370輛純電動公交，平均實載率達到87%以上。爲何在-20℃的(de)低溫，呼市的(de)純電動公交能保持如此高(gāo)的(de)出勤率？

　　“除了(le)在電池技術上進行低溫性能設計，我們還(hái)針對(duì)實際運營環境調整了(le)充電策略。在低溫段，當溫度在-20℃—10℃時(shí)，我們采用(yòng)單體準恒壓充電方法充電。”沃特瑪電池研究院院長(cháng)饒睦敏博士向記者介紹他(tā)們所設計的(de)充電方案。首先，根據初始溫度值選擇初始電流，接著(zhe)每隔規定時(shí)間電流上漲特定值，使得(de)最高(gāo)單體穩定控制在3.6V電壓水(shuǐ)平進行充電，當出現單體電壓大(dà)于3.6V時(shí)，将電流逐漸減少，當電壓低于3.6V時(shí)，充電電流保持。

　　由于在低溫下(xià)電池内阻變大(dà)，在不能預知的(de)初始給定電流的(de)充電作用(yòng)下(xià)，可(kě)能會導緻電池端電壓迅速過高(gāo)而觸碰到充電截止電壓，最終導緻電池無法充電。沃特瑪的(de)低溫充電策略，正是能夠根據不同低溫情況，動态調整不同充電電流，以保證電池電壓維持在充電截止電壓下(xià)邊界附近充電，解決了(le)磷酸鐵锂電池無法在低溫下(xià)充電的(de)技術難題。據了(le)解，沃特瑪的(de)低溫電池已經能夠實現在-40℃正常放電和(hé)-20℃正常充放電循環。



      來(lái)源：科技日報