目前新能源汽車（chē）產業鏈(全行業)都在為磷酸鐵鋰係的動（dòng）力電池在低溫下的充（chōng）放電（diàn）性（xìng）能不佳（jiā）而發愁，尤（yóu）其是低溫條件下（xià）充（chōng）電無法滿足我國北方地區的市場要（yào）求。客（kè）車廠想通過（guò）對動力電池加熱而提高動力電池溫度，但是車上加熱的能源（yuán）從什（shí）麽地方來？有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（zhě）一（yī）直等待看到實際效果。2016年（nián）10月29號淄博國（guó）利新電源科技公（gōng）司石總（zǒng）工向筆者介紹了他研發的（de）鎳氫動力電池在超（chāo）低溫(-40℃)環境下能正常充放電，引起了我的興趣。石總工給了技術資料（liào），我進行了認真的學習（xí），同時他邀請我到淄博市公交車場站的現場，查看實際應用情況。現將有關體會分享給大家。

　　一、目（mù）前用戶端對純電動汽車的抱怨情況

　　一次持續裏程太短。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（bǐ）還差400公裏（lǐ）。此瓶頸不能解決的話，純電（diàn）動汽車的大（dà）麵積推廣可能（néng）性不大。

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

　　車（chē）輛要保障（zhàng）安全是底線，即（jí）車輛自己不能燃燒、不能爆炸。

　　我（wǒ）國北方(西北、華北、東北等)地區對（duì）車輛適宜的環境溫度更為苛刻，溫度在(-40 ℃ ～+50 ℃)範圍（wéi）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)持續裏程太短的解決辦法

　　1)提高電池比能量，這（zhè）是（shì）電池企業的科技攻關課題。目前官方公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（chǎng）的（de）基本要（yào）求是300wh/kg以上，實現這（zhè）個目標，估計還要等5年以上的時間。

　　2)提高充電的方便性。這要以建設成本的經（jīng）濟性為代價。綜合思考，要（yào）在10分鍾以內完成充電(電能補給)，目前技術上已經成熟的，但是經濟上太不（bú）劃算，主要是充電樁布局要充分、全麵，供電功率要滿（mǎn）足需要。國家電（diàn）網在高速公路上予以全麵推（tuī）進。如濟南到青島的高速公（gōng）路上，開純（chún）電動汽車可以安全、按計劃節點到達目的地（dì），已經沒有問（wèn）題。

　　3)車（chē）輛結構上輕量化。這是一個漫（màn）長的過程，要顛覆（fù）傳統車輛設計（jì）理論及生產工藝。輕量幅度比（bǐ）傳（chuán）統車也要輕到40%以上，其經濟性才會有明顯（xiǎn）效果。客車廠家（jiā）都在積極推進。如揚子江汽車集團公司的純公（gōng）交車的輕量化目標是超過50%。

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

　　(二)動力電（diàn）池不燃（rán）燒、不爆炸的解決辦法

　　1)要對目前的動力電池機（jī）理進行（háng）創新（xīn）。動力（lì）電池廠家都（dōu）已經在開展這方（fāng）麵（miàn）研發的工作，也有（yǒu）一些廠家已經取得一定實際成（chéng）果。如淄博國利新（xīn）電源（yuán）科技公司生產的鎳氫電池。

　　2)不爆炸是純電動汽車的底線。即使在機理上做不到不燃燒，電池廠家（jiā）和整車廠家，必須保障動力電池不爆炸是基本要求（qiú），目前的技術和管理水平（píng）上是可以做到（dào）的，方法也是比較多的。我（wǒ）國目（mù）前純電動汽車是安全的，也（yě）是（shì）基於目前的技術和管理水平上（shàng）理解的，實際情況也是如此。幾個事故案例的發生，如果（guǒ）措施到位，是完全可以避免的。

　　(三)低溫下（xià），動力電（diàn）池能正常充放電的解決辦法

　　1)低（dī）溫是指零下(-20℃以下)環境溫度。目前（qián）磷酸鐵鋰係的動力電池（chí）一般（bān）在零下(-10℃以下 )能正常充放電已經是水平很高了，尤（yóu）其充電更是困（kùn）難。不少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（míng）顯（xiǎn）。

　　2)PACK廠家（jiā）采用外部加熱技術，邏輯上令人很難（nán）理解，其效果也不佳。車輛是高（gāo）速、長距離移動的運輸工具，加熱能量如何從（cóng）外部取得（dé）？

　　3)整車廠想在動力電池（chí）以外再加一套（tào）燃油（yóu）裝（zhuāng）置，來給純電動汽車的車（chē）載動力電池係（xì）統加熱。給人印象是，純外行（háng）的處理方案，沒有一定技術含量。

　　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（niè）氫電池，在鎳氫動力電池基礎上通（tōng）過配方工藝結構改進，使（shǐ）之兼具超級電（diàn）容器及鎳氫（qīng）電池雙重特性，稱之為（wéi）電容型（xíng）鎳氫動力電池，簡稱（chēng）電容電池。由於其（qí）具有（yǒu）較好（hǎo）的（de）低溫特性，又稱為超低溫(-40℃)動力電池。

　　目前此單體比能（néng）量是60，成（chéng）組後的比能量是50，而磷酸（suān）鐵鋰電池單體比能量（liàng）是140，而成組後的比能量是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。正極主要材料采用氧（yǎng）化鎳，負極主要采用儲氫材（cái）料(鑭鈰稀土材料)，在配（pèi）方中增加了超級電容（róng）材料，采（cǎi）用特殊濕法塗（tú）布極板表麵修飾，加強了集流體導電，不鏽（xiù）鋼殼體，添加了（le）水基電解液(氫氧化鉀（jiǎ）水溶液)。

2)安全性原理。采用水基電解液(氫氧化鉀水溶液)，電解液本身（shēn）不著火不爆炸。電池各部件中沒有易燃易爆材料，並有電（diàn）解（jiě）液浸潤，也不（bú）會著火爆炸。殼體（tǐ）采用（yòng）不鏽鋼，不（bú）但不燃（rán）燒，還可承受2兆帕壓力。即使（shǐ）是在極端條件下，比如電（diàn）池內部短路，也不（bú）會產生著火爆炸危險，該電池本質是安全的。

　3)快速充電原理。該電池采用堿性水劑電解液，氫離子體積非常小，導電十分順（shùn）暢（chàng）；各元器件采用低內阻（zǔ）設（shè）計；增加了超級電容材料，加（jiā）強了物（wù）理儲存電荷能力，延遲和減小了極（jí）板極化，降低了電（diàn）池內（nèi）阻，保障了快速充（chōng）電。比如（rú）200Ah電（diàn）池內阻隻有0.4毫歐。

　　4)低溫（wēn）特性。廠家精心電解液配方政策下，零下50℃水基電解液不結冰，保障了氫離子的正常導電；各元（yuán）器件采（cǎi）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化（huà），保障了有（yǒu）較（jiào）好的低溫特性。

　　四、鎳氫電（diàn）池市場應（yīng）用（yòng）分析

　　上麵對此電池機理進行了解（jiě）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。此電池偏於（yú）比功率型即電容（róng）型。相對純（chún）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，筆者理解如下：

　　1)此電池在我國南方地區，基（jī）本沒有市場（chǎng），理由是（shì）目（mù）前比（bǐ）能量低了（le）一些，而磷酸鐵鋰係的動力電池快充技（jì）術（shù）也有明顯進步；

　　2)主要車型是公交車、混合動（dòng）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（le）此電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的。

　　4)在中國（guó），鎳氫電池與磷酸鐵鋰係的（de）動力電池會平（píng）分市場，磷酸鐵（tiě）鋰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（wēn）(-40℃)動力電池研發（fā）成功的意義

　　1)對發展純電動汽車的（de）質疑（yí）的回答有（yǒu）好處。磷酸鐵鋰係的動力電池在北方地方不能（néng）用，對純電動（dòng）汽車發展路線的質疑是有道理的。有（yǒu）了超低溫（wēn）(-40℃)動力電池，對發展純電動公交車而言，信心更足。

　　2)有了超低溫(-40℃)動力電池，我國北方城市發（fā）展（zhǎn）新能源汽車步伐（fá）會明顯加快。以上介紹資料表明，其安全性從（cóng）機理有保障，有望能徹底（dǐ）回複人們（men）的質疑；

　　3)以上（shàng）介紹資料表明，其快充功能，對公交車而言（yán），運營裏程完全（quán）能確保。我國無論是北方還是南（nán）方地區，純電動化推進步伐會明顯加快。

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