鉅大LARGE | 點(diǎn)擊量:1758次 | 2018年08月19日
電動(dòng)自行車(chē)回到發(fā)展的主流趨勢(shì)
電動(dòng)自行車(chē)經(jīng)過(guò)10年的發(fā)展,將逐漸回歸到輕量化、小型化、助力方式的道路上,輕量化應(yīng)該是電動(dòng)自行車(chē)發(fā)展的主流趨勢(shì)。
許多人認(rèn)為,鉛酸電池重量太大,直接影響了整車(chē)重量的控制。而采用鋰離子電池,則可以有效的減輕車(chē)架負(fù)載,控制整車(chē)質(zhì)量。因此,鋰離子電池應(yīng)該成為新一代電動(dòng)自行車(chē)的最佳電源。
有關(guān)業(yè)內(nèi)人士指出,以目前市場(chǎng)上常見(jiàn)的電池為例,36V/10Ah鋰離子電池重量?jī)H為3.5~5公斤,而相同容量的鉛酸電池重量則為12~14公斤。
筆者在北京一些電動(dòng)自行車(chē)賣(mài)場(chǎng)調(diào)查時(shí)看到,市場(chǎng)上已有一些超輕量化的鋰離子電池電動(dòng)自行車(chē)出現(xiàn),此類(lèi)電動(dòng)車(chē)采用24V/10Ah的鋰離子電池,整車(chē)重量控制在了10公斤以?xún)?nèi),行駛里程達(dá)到了30公里,完美地體現(xiàn)出鋰離子電池輕量化、高比能量的特色。
雖然鋰離子電池的特性顯示其在電動(dòng)自行車(chē)行業(yè)極具潛力,但鋰離子電池在電動(dòng)自行車(chē)領(lǐng)域的地位始終有些尷尬。鋰離子電池自2003年之后就已陸續(xù)出現(xiàn)在一些廠(chǎng)家的電動(dòng)自行車(chē)上,卻始終沒(méi)有真正動(dòng)搖鉛酸電池的霸主地位。鋰離子電池進(jìn)入電動(dòng)自行車(chē)領(lǐng)域后幾經(jīng)沉浮,鋰離子電池的“春天”為何遲遲未到呢?
價(jià)格和安全是最大的瓶頸
“鋰離子電池在電動(dòng)自行車(chē)領(lǐng)域一直未能打開(kāi)銷(xiāo)路的一個(gè)最重要的原因就是價(jià)格,由于鋰離子電池原材料價(jià)格較高,制造工藝水平要求高,因此其成本相對(duì)鉛酸電池而言一直處于劣勢(shì)。而國(guó)內(nèi)消費(fèi)者對(duì)于價(jià)格較為敏感,市場(chǎng)調(diào)查顯示消費(fèi)者對(duì)于自行車(chē)電池的選購(gòu)因素中第一位的就是價(jià)格,鋰離子電池目前的市場(chǎng)價(jià)格是鉛酸電池的3~4倍,高昂的價(jià)格常常讓消費(fèi)者望而生嘆。”相關(guān)人士認(rèn)為,除去價(jià)格以外,鋰電池性能未能達(dá)到消費(fèi)者期望也是一個(gè)重要原因。鋰離子電池本身具有高比能量、高輸出功率、長(zhǎng)循環(huán)壽命等一系列的優(yōu)點(diǎn),但電動(dòng)自行車(chē)鋰離子電池并未能充分體現(xiàn)出其自身的優(yōu)勢(shì),雖然鋰離子電池重量?jī)H為鉛酸電池的1/3,做到了小巧輕便,但在循環(huán)壽命上通常僅能達(dá)到300~500次,相比鉛酸電池300次的循環(huán)壽命僅提高了不到一倍。葉茂指出,綜合各項(xiàng)性能指標(biāo),相對(duì)鉛酸電池3倍以上的價(jià)格也讓鋰離子電池背上了華而不實(shí)、性?xún)r(jià)比低的負(fù)面評(píng)價(jià)。
來(lái)自該公司的另一個(gè)技術(shù)人員于洪濤則認(rèn)為,相比于前兩個(gè)問(wèn)題,安全問(wèn)題更是懸在鋰離子電池頭頂上的“達(dá)摩克利斯之劍”。近年來(lái)隨著手機(jī)、筆記本電腦的普及,鋰離子電池在使用中的安全問(wèn)題也逐漸引起大眾的關(guān)注,起火甚至爆炸的安全事故讓大家頗有“談鋰色變”之感,一些電動(dòng)車(chē)廠(chǎng)家也對(duì)鋰離子電池的安全性產(chǎn)生了很多的疑慮,不敢上馬鋰電池生產(chǎn)項(xiàng)目。鋰離子電池安全問(wèn)題的陰影始終揮之不去,嚴(yán)重制約了鋰離子電池的進(jìn)一步發(fā)展。
安全和標(biāo)準(zhǔn)缺一不可
在電動(dòng)自行車(chē)行業(yè)面臨變革的新形勢(shì)下,鋰離子電池在電動(dòng)自行車(chē)領(lǐng)域的應(yīng)用該如何發(fā)展?在第三屆電動(dòng)自行車(chē)產(chǎn)業(yè)高峰論壇上,業(yè)內(nèi)不少專(zhuān)家認(rèn)為,應(yīng)當(dāng)大力推進(jìn)高安全性材料的使用,磷酸鐵鋰材料就是其中比較成熟的一種。磷酸鐵鋰電池的循環(huán)壽命達(dá)到了鉛酸電池的3倍以上,其重量比能量也達(dá)到了90Wh/kg,是鉛酸電池3倍左右,而安全性能更是磷酸鐵鋰區(qū)別于其他鋰離子電池的優(yōu)勢(shì)所在。從材料成本來(lái)看,隨著國(guó)內(nèi)磷酸鐵鋰材料生產(chǎn)廠(chǎng)家工藝的改進(jìn)及生產(chǎn)規(guī)模的逐漸擴(kuò)大,磷酸鐵鋰材料價(jià)格呈現(xiàn)逐漸下降的趨勢(shì),與鉛酸電池之間的價(jià)格差異也在逐漸縮小。相同容量的磷酸鐵鋰電源價(jià)格在短期內(nèi)將可能降低到鉛酸電源價(jià)格的1.5~2倍,鋰離子電池價(jià)格居高不下的局面將有望得到改變。
來(lái)自中國(guó)電池工業(yè)協(xié)會(huì)的一位專(zhuān)家指出,鋰離子電池遲遲未能在電動(dòng)自行車(chē)領(lǐng)域獲得廣泛應(yīng)用的另外一個(gè)主要原因是未能像鉛酸電池一樣形成標(biāo)準(zhǔn)型號(hào),各廠(chǎng)家之間的電芯外形及電性能規(guī)格不統(tǒng)一,互換性差,無(wú)法形成規(guī)模優(yōu)勢(shì)。據(jù)介紹,自行車(chē)電池不同于手機(jī)等便攜式電子產(chǎn)品的一個(gè)主要特點(diǎn)就是高容量、高電壓,因此通常需要多只電池串聯(lián)使用。當(dāng)多節(jié)電池串聯(lián)使用時(shí),性能最差的電池往往成為整組電源的瓶頸。而由于“短板效應(yīng)”,性能最差的電池通常早于其他電池充滿(mǎn),也早于其他電池放空,在反復(fù)的充放電循環(huán)之中,這種差距會(huì)逐漸擴(kuò)大,最終造成整組電池性能的劣化。如果不能保證鋰離子電池在生產(chǎn)過(guò)程及分選配組中的一致性,電池組的壽命也會(huì)受到很大的影響。因此,電動(dòng)自行車(chē)電池最終必須采用自動(dòng)生產(chǎn)設(shè)備,有效提高電池的一致性,并且在電池使用前進(jìn)行嚴(yán)格的分選配組,確保電池的一致性。
充分發(fā)揮鋰電池優(yōu)勢(shì)是個(gè)系統(tǒng)工程。首先應(yīng)該在鋰電池材料配方的匹配性、鋰電池結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)及電源管理系統(tǒng)三個(gè)方面加大技術(shù)創(chuàng)新力度,目標(biāo)是持續(xù)提高電池相匹配的適用性能,提高電源效率,并以技術(shù)創(chuàng)新方式持續(xù)推低電池成本;其次應(yīng)當(dāng)對(duì)低功率電動(dòng)車(chē)的電機(jī)與電源進(jìn)行橫向系統(tǒng)整合,不僅使鋰電池及其管理系統(tǒng)與電機(jī)和控制器匹配更好,而且進(jìn)一步將鋰電池納入電動(dòng)車(chē)整車(chē)工業(yè)設(shè)計(jì)之中,實(shí)現(xiàn)整車(chē)一體化,追求整車(chē)使用壽命的一致性。
鋰電池企業(yè)需要堅(jiān)定不移地推進(jìn)通用化與標(biāo)準(zhǔn)化進(jìn)程。在保持鋰電池個(gè)性化適用性?xún)?yōu)勢(shì)特點(diǎn)的前提下,對(duì)行業(yè)主流產(chǎn)品而言,產(chǎn)品適用的通用化及各種規(guī)格性能、主輔材料及配件、組件與接插件、設(shè)備儀器儀表、工裝夾具等的標(biāo)準(zhǔn)化是產(chǎn)業(yè)健康發(fā)展的必要條件和標(biāo)志。-
業(yè)內(nèi)人士呼吁,低功率電動(dòng)車(chē)用動(dòng)力型鋰電池是繼手機(jī)等數(shù)碼產(chǎn)品用鋰電池后又一個(gè)擁有數(shù)百億元乃至上千億元市場(chǎng)的巨大細(xì)分行業(yè)。國(guó)家應(yīng)將電動(dòng)車(chē)用鋰電池產(chǎn)業(yè)納入新能源低碳減排重大產(chǎn)業(yè)范疇,從各個(gè)方面給予產(chǎn)業(yè)政策扶持。
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