目前新能源汽車產業鏈(全行業)都在為磷酸（suān）鐵鋰係的動力電池在低溫下的（de）充放電性能不佳而發愁，尤其是低溫條件（jiàn）下充電無法滿足我國北方地區的市（shì）場要求。客車廠想通過對動力電池（chí）加熱而提高動力電池溫度，但是車上加（jiā）熱的能（néng）源從什麽地方來？有些動力電池廠家（jiā）對外宣稱已經（jīng）成功研究出低溫環境下的動力電池，筆者一直等（děng）待看到實際效果。2016年10月（yuè）29號（hào）淄博國利新電源科技公司石總工向（xiàng）筆者介（jiè）紹了他研（yán）發的鎳氫動力電池在超低溫(-40℃)環境下能正（zhèng）常充放電，引起了我的興趣。石總工給了（le）技術資料，我進行了認真的學習，同時他（tā）邀請我到淄博（bó）市公交車場站的現（xiàn）場，查（chá）看實（shí）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的抱怨情況

　　一次持續裏程（chéng）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，純電動汽車的大（dà）麵積推廣（guǎng）可能性不大。

　　電（diàn）能補給的時間太長，燃油車補給時間（jiān）在10分（fèn）鍾（zhōng）以內，而純（chún）電動車的（de）電能補給在3個小時以上（shàng），這（zhè）對大眾消費（fèi）者而言，是很難（nán）接受的。

　　車輛要保障安全是底線，即車輛自己不能燃燒、不能爆炸。

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

　　二、解決用戶抱（bào）怨的基本途徑分析

　　(一)持續裏程太短（duǎn）的解決辦法

　　1)提高電（diàn）池（chí）比能量（liàng），這是電池（chí）企（qǐ）業的科技攻關課題。目前官方公布的（de）磷（lín）酸鐵鋰動（dòng）力電池的比能量是（shì）140wh/kg，三元電池是180wh/kg，而市場的基本要求是300wh/kg以上，實（shí）現這個目標，估計還要（yào）等5年以上（shàng）的時間。

　　2)提高充電（diàn）的方便（biàn）性。這要（yào）以建設成本的經（jīng）濟性為代價。綜合思考，要在10分鍾（zhōng）以內完成充電(電（diàn）能補給)，目前技術上已經成熟的，但是經濟上太不劃（huá）算，主要是（shì）充電樁布局（jú）要充分、全麵，供電功（gōng）率（lǜ）要滿足需要。國家電網在高速公路上予以（yǐ）全麵推進。如濟南（nán）到青島（dǎo）的高速公路上，開純電動（dòng）汽車可以安全、按計劃節點（diǎn）到達目的地，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（diān）覆傳統車輛設計理論及生產（chǎn）工藝。輕量幅度比傳統車也要輕到（dào）40%以上，其經濟性才會有明顯效果。客車廠家都在積極推進（jìn）。如揚子江汽車集團公司的純公交車的（de）輕量化（huà）目標是超過50%。

　　4)慢充快補模式已經得到全國公交公司大部（bù）分（fèn）領導接受。如揚子江汽（qì）車集團的“在線充純電動公交車”是一個典型成功案例。公交公司推進（jìn）純（chún）電動公（gōng）交車已經沒有。

　　(二)動力電池不燃燒、不爆炸的解決辦（bàn）法

　　1)要對目前的動力電池機理（lǐ）進行創新。動力電池廠家都已經（jīng）在開展這方（fāng）麵研發的工作，也有一些廠（chǎng）家已經取得一定實際成果。如淄博（bó）國利新（xīn）電源科（kē）技公司生產的鎳氫電池。

　　2)不（bú）爆炸是純電動汽（qì）車的底線。即使在機理上做不到不燃燒，電池廠家和整車廠家（jiā），必須保障動力電池不爆炸是（shì）基本要求，目前的技術和管（guǎn）理（lǐ）水（shuǐ）平上是可以做到的，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和管理水平（píng）上理解的，實際情況也是如此。幾個（gè）事故案例的（de）發生，如果措施到位，是完全（quán）可以避免的。

　　(三)低溫下，動力電池能正常充（chōng）放電的解決辦法

　　1)低溫是指（zhǐ）零下（xià）(-20℃以下)環境溫度（dù）。目前磷酸（suān）鐵鋰係的動力電（diàn）池一般在零下(-10℃以下 )能正常充（chōng）放電已經是水平很高了，尤其充電更是困難。不少廠家想（xiǎng）從工藝進行優化，從（cóng）機理上提升空間不大，實際效果也不明（míng）顯。

　　2)PACK廠家采用外（wài）部加（jiā）熱技術，邏輯上令人很（hěn）難理解，其效果也不（bú）佳（jiā）。車輛（liàng）是高速、長距離移（yí）動的運（yùn）輸工具，加熱能量如何從（cóng）外部（bù）取得？

　　3)整（zhěng）車廠想在動力電池以外（wài）再加一套燃油裝置，來給純電動汽車的車載動力電池（chí）係統加熱。給人印象是，純外行的處理方案（àn），沒有一定技術含量。

　　三、 超低溫(-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上通過配（pèi）方工藝結構改進，使之兼具超級電容器及鎳氫電池雙重特性，稱之為電容型鎳氫動力電池，簡（jiǎn）稱電容電池。由於其具有較好（hǎo）的低溫特性，又稱為超低溫（wēn）(-40℃)動力電池。

　　目前此（cǐ）單體比能量是（shì）60，成組後的比能量是50，而（ér）磷酸鐵鋰電池單體比能量是140，而（ér）成組後的比能量是（shì）100。其電池基本結構原理示意圖(見圖1)：

“運營裏程擔憂”的煩惱。1)電池組成（chéng）。正極主要（yào）材料采用氧化鎳，負極主要采（cǎi）用儲氫材料(鑭鈰稀土材料)，在配（pèi）方中增加了超級電（diàn）容材料，采用（yòng）特殊濕法塗布極板表（biǎo）麵修飾，加強了集流體導電，不（bú）鏽（xiù）鋼殼體，添加（jiā）了水（shuǐ）基電解液(氫氧化鉀水溶液)。

2)安全性原理。采用水基電解液(氫氧化鉀水溶液)，電（diàn）解液本身不著火不爆炸。電池各部件（jiàn）中沒有易燃（rán）易爆材（cái）料，並有電解液浸潤，也不會著（zhe）火爆炸。殼體采用不鏽鋼，不但（dàn）不燃燒，還可承受2兆帕壓力。即使是在極端條件下，比如電池內部短（duǎn）路，也不會產（chǎn）生著火爆炸危險，該電池本質是安全的。

　3)快速充電原理。該電池（chí）采用（yòng）堿性水劑（jì）電解液，氫離子體積非常小，導電十分（fèn）順暢；各元器件采用低內阻設計；增加了超級電容材料，加強了物理儲存電荷能力，延遲和減小了極板極化，降低了電池內阻，保障了快速充電。比如200Ah電池內阻隻有0.4毫（háo）歐。

　　4)低溫特性。廠家精心電解液配方政（zhèng）策下，零下50℃水基電解液不結冰，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力（lì），延遲和減小了極板極（jí）化，保障了有較好的低溫特性。

　　四、鎳氫電池市（shì）場應（yīng）用分析

　　上麵對（duì）此電池機理進行了解剖，其優點較為明顯。動力電池的比功（gōng）率與比能量這個（gè）指標是相互矛盾的（de）。此（cǐ）電池偏於比（bǐ）功率型即電（diàn）容型。相對純電動汽車而言，比能量高是要追（zhuī）求的指標。但是此電池超（chāo）低溫(-40℃)特性特別優秀，對我國（guó）北方地區冬季純電動公交車基本不能用的瓶頸，筆者理解如下：

　　1)此電池（chí）在我國南方地區，基本（běn）沒有市場，理由是目前比能量低了一些，而磷酸鐵（tiě）鋰係的動力（lì）電池快充技術也（yě）有明顯進步；

　　2)主要車型是公交車、混合動的乘用車及部分通勤客車車（chē）；

　　3)鎳氫與稀（xī）土（tǔ）關係決定了此電（diàn）池會有大的發展趨勢。中國稀土資源豐富，鎳氫成本下降空間還是相當大（dà）的。

　　4)在中國，鎳氫電池（chí）與磷酸（suān）鐵（tiě）鋰係的動力電池會平分市場，磷酸鐵（tiě）鋰（lǐ）主要市場在中國南方，而鎳氫電（diàn）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)對發展純電動汽車的質（zhì）疑的回（huí）答有好處。磷酸鐵鋰（lǐ）係的（de）動（dòng）力電池在北方（fāng）地方不（bú）能用，對純電動汽車發（fā）展路線的質疑是有道理的。有了超低溫(-40℃)動力電池，對發展純（chún）電動公交車而言，信心更（gèng）足。

　　2)有了超（chāo）低溫(-40℃)動（dòng）力電池，我國北方城市發展新能源汽車步伐會明顯加快（kuài）。以上介紹資料表（biǎo）明，其安全性從機理有保障，有望能徹底回複（fù）人（rén）們的質疑；

　　3)以上介紹資料表明，其快充功能，對公交車而言，運營（yíng）裏程完全能（néng）確保。我國無論是北方還是南方地區，純電動化推進步伐（fá）會（huì）明顯（xiǎn）加快。

　　4)超低溫(-40℃)動力電池研發成功，對客車（chē）企業是（shì）一個利好信息。同時該（gāi）電池含有30%的鎳和10%的稀土，均可（kě）回收再利用。該電池采用高含（hán）量的鑭鈰儲氫材料，一輛12米純電動公交大約需要1噸稀土材料，為鑭鈰找到（dào）了新（xīn）的用途。