目前新能源汽車產業鏈(全行業)都在為（wéi）磷酸鐵鋰係的動力電池在低溫下的充放電性能不佳而發愁，尤其是低溫條件下充電無法滿足我（wǒ）國北方地區的市場要求。客車廠想通過對動（dòng）力電池加熱而提高動力電池溫度，但是車上加熱的能源從什麽（me）地方來？有些動力電池廠家對外宣（xuān）稱已經成功研（yán）究出低溫環（huán）境下（xià）的動力電池，筆者一直等（děng）待看到實際效果（guǒ）。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研發的鎳氫動力電池在超低溫(-40℃)環境下能正常充放電，引起（qǐ）了我的興趣。石總工（gōng）給了技術資料，我進行了認真的學習，同時（shí）他邀請我（wǒ）到淄博市公交車場站的現場，查看（kàn）實（shí）際應用情況。現將有關體會（huì）分（fèn）享給大家。

　　一、目前用戶端對純電（diàn）動汽車的抱（bào）怨情（qíng）況

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

　　電能補給的時間太長，燃油車補給（gěi）時間在10分鍾以內，而純電動車的電能補給在3個小時（shí）以上，這對大眾消費者而言，是很（hěn）難接受的。

　　車輛要保障安全是底線，即車輛自己不能（néng）燃燒、不能爆炸。

　　我國北方(西北、華北（běi）、東北等（děng）)地區對車輛適宜的環境溫度更為苛刻，溫（wēn）度在(-40 ℃ ～+50 ℃)範圍內，車輛要能正常運行。目前大家（jiā）都在努力。

　　二、解決用戶抱怨的基本途徑分析

　　(一)持續裏程太短的解（jiě）決辦法

　　1)提高電池比能量，這（zhè）是電池企（qǐ）業的科（kē）技攻關課題。目前官方公布的磷酸鐵鋰動力電池的比（bǐ）能（néng）量是140wh/kg，三（sān）元電池是（shì）180wh/kg，而市場的基本要求是300wh/kg以（yǐ）上，實現這個目標（biāo），估計還要等5年以上的（de）時間。

　　2)提高充電的方便（biàn）性。這要以（yǐ）建設成本的經濟（jì）性為代價。綜合思考，要在10分鍾以內完成充電(電能（néng）補給)，目前技術上（shàng）已（yǐ）經成熟的，但是經濟上太（tài）不（bú）劃算，主（zhǔ）要（yào）是（shì）充電樁布局要充分（fèn）、全麵，供電（diàn）功率要滿足需要。國家電網在高速公路上予以全麵推進。如濟南到青島的高速公路上，開純電動汽車可以安全、按計劃（huá）節點（diǎn）到達目的地，已經（jīng）沒有問題。

　　3)車輛結構上輕量化。這是一（yī）個漫（màn）長（zhǎng）的過程，要顛覆傳統車輛設計理論及（jí）生產工藝。輕量幅度比傳統車也要輕到40%以上，其經濟性才（cái）會有明顯（xiǎn）效果（guǒ）。客車廠（chǎng）家都在積（jī）極推進（jìn）。如揚子江汽車集團（tuán）公司的純公交車（chē）的輕量化目標是超過50%。

　　4)慢充快補模式已（yǐ）經得（dé）到全國公交公司大部（bù）分領導接受。如揚子江汽車集團的“在線充純電動公交車”是（shì）一（yī）個典型成功案例。公交（jiāo）公司推進純電動公交車已經沒（méi）有（yǒu）。

　　(二)動力電池不燃燒、不爆炸的解決辦法

　　1)要對目前的動力電池機理進行創新。動力電（diàn）池廠家都已經在開展這方麵研發的工作，也有一些廠家已經取得一定實際（jì）成果。如淄博國利新電源科技（jì）公司生（shēng）產的鎳氫電池。

　　2)不（bú）爆炸是純電動汽車的底（dǐ）線。即使在機理上做不到不燃燒，電（diàn）池廠家和整車廠家，必須保障動力電池不爆炸（zhà）是基本要求，目前的技術和管理水平上是可以（yǐ）做到的，方法也是比較多的。我國目前（qián）純電動汽（qì）車是安全的，也是基於目前的技術和（hé）管理水平（píng）上理解的，實際（jì）情況也是如此。幾個事故案例的發生，如果措施到位，是完全可以避免的。

　　(三)低溫下，動力電池能正常充放電的（de）解決辦法

　　1)低溫是指零下(-20℃以下)環境溫度。目（mù）前磷酸鐵鋰係的（de）動力電池一（yī）般在零下(-10℃以下 )能正常充放電已經是水平很高了，尤其充電（diàn）更是困難（nán）。不少廠家想（xiǎng）從工藝進行優化，從機理（lǐ）上提升空間不大，實際效果也不明顯。

　　2)PACK廠家采用外（wài）部加熱技術，邏輯上令人很難（nán）理解，其效（xiào）果也不佳。車輛是高速、長距離移動的運輸工具，加熱能量如（rú）何從外部取得？

　　3)整車廠想（xiǎng）在（zài）動（dòng）力電池以外再加一套燃油裝置，來給純電動（dòng）汽車的車載動力電池係統加熱。給人印象是，純外行的處理方案，沒有一定（dìng）技術含量。

　　三、 超（chāo）低溫(-40℃)動力電池基本特性介紹

　　石總研發的電池是鎳氫電池，在鎳氫動力電池基礎（chǔ）上通過配方工藝結構改進（jìn），使之兼具超（chāo）級（jí）電容器及鎳氫電池雙重特（tè）性（xìng），稱之為電容型鎳氫動力電池，簡稱（chēng）電（diàn）容電池。由於其具有較好的低溫特性，又稱為超（chāo）低溫(-40℃)動力電池。

　　目（mù）前此單（dān）體比能量是60，成組後（hòu）的比能量是50，而磷（lín）酸（suān）鐵鋰電池單體比能量是140，而成組後的比能量是100。其電池基本結構原理（lǐ）示（shì）意圖(見圖1)：

“運營裏程擔憂”的煩惱。1)電池組成。正極主要（yào）材料采用氧化鎳，負（fù）極主要采用儲（chǔ）氫材（cái）料(鑭鈰稀土材料)，在配（pèi）方中增加了超級（jí）電容材料，采用特（tè）殊濕法塗布極板表麵修飾，加強了集流體導電，不鏽（xiù）鋼殼體，添（tiān）加（jiā）了水基電解液(氫氧化鉀水溶液)。

2)安全性原理。采用水（shuǐ）基電解液(氫氧化鉀水溶液)，電解液本身不著火不爆炸（zhà）。電池各部件中沒有易（yì）燃易爆材料，並（bìng）有電解液浸潤，也不會著火（huǒ）爆炸。殼（ké）體采用不鏽（xiù）鋼，不（bú）但不燃燒，還可承受2兆帕壓力。即使是在極端條件下，比如電池內（nèi）部短路，也（yě）不會產生著火爆炸危險，該電池本質是安全的（de）。

　3)快速（sù）充電原理。該電池采用堿性水劑電解液，氫離子體（tǐ）積非（fēi）常小，導電十（shí）分順暢；各元器件采用低內阻設計；增加了超級電容材料，加強（qiáng）了物理儲存（cún）電荷能力，延遲（chí）和減小了極板極化，降低了電池內阻，保障了快速充電。比如200Ah電池（chí）內阻隻有0.4毫歐。

　　4)低溫特性。廠家精心電解（jiě）液（yè）配方政策下（xià），零下50℃水（shuǐ）基電解液（yè）不結冰，保障了氫離子的正常導電；各（gè）元器件采用低內（nèi）阻設（shè）計；增加超級電容材料，加強了物（wù）理儲（chǔ）存電荷能（néng）力，延遲和減小了極板極化，保障了有較好的低溫特性。

　　四、鎳氫電池市場應用分析（xī）

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

　　1)此電池在我國南（nán）方（fāng）地區，基本沒（méi）有市場，理由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（shù）也有明顯進步；

　　2)主要車型是（shì）公交車、混合動的乘用（yòng）車及部（bù）分（fèn）通勤（qín）客車車；

　　3)鎳氫與稀土關係決定了（le）此（cǐ）電池會有大的發展（zhǎn）趨勢。中國稀土資源豐富，鎳氫（qīng）成本下降空間還是相當大的。

　　4)在中國，鎳氫（qīng）電池（chí）與磷酸鐵鋰係的動力電池會平分市場，磷酸鐵鋰主要市場在中國南方，而鎳氫電池主要市（shì）場在北（běi）方。

　　五、超低溫(-40℃)動力電池研發成功的意義

　　1)對發展純電動汽車（chē）的質疑的回答有好處。磷酸鐵鋰係的（de）動力電池在（zài）北方（fāng）地方不能用，對純電動汽車發展路線的質疑是有道理的。有了超低溫(-40℃)動力電池，對發展（zhǎn）純電動公交車（chē）而言，信（xìn）心更足（zú）。

　　2)有了超低溫(-40℃)動力電池，我國北方城市發展新（xīn）能源汽車步伐（fá）會明顯加快。以上介紹資料表明，其（qí）安全性（xìng）從機理有保障，有望能徹底回複人們（men）的質疑（yí）；

　　3)以上介（jiè）紹資料表明，其（qí）快充功能，對公交車而言，運營裏程完全能確保。我國（guó）無（wú）論是北方還是南方地區，純電（diàn）動化推進步伐（fá）會明顯加快。

　　4)超低溫(-40℃)動力電池研發成功，對客車企業是一個利好信息（xī）。同時該電池（chí）含有30%的鎳和10%的稀（xī）土，均可回收再利用。該電池采用高含量的鑭鈰儲氫材料，一輛12米純（chún）電動公交大約需要1噸稀土材料，為鑭鈰找到了新的用（yòng）途（tú）。