目前新能源汽（qì）車產業鏈(全行（háng）業)都在為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國北方地區的市場要求。客車廠想通過對動力（lì）電池加（jiā）熱而（ér）提（tí）高動力電池溫度，但是車上加熱的能（néng）源從什麽地方來？有些動力（lì）電池廠家對外宣稱已經成功研（yán）究出低溫（wēn）環境下的動力電池，筆者一直等待看到實際（jì）效果。2016年10月29號淄博國利新電源科技公司石（shí）總工向筆者介紹了他研發的鎳氫動力（lì）電池在超低（dī）溫(-40℃)環境下能正常充放電，引起了我的興趣。石總工給（gěi）了技（jì）術資料，我進行（háng）了認真的學習，同時他邀請我到淄（zī）博市公（gōng）交車（chē）場（chǎng）站的現（xiàn）場，查看實（shí）際應（yīng）用情況。現將有（yǒu）關體會（huì）分享給大家。

　　一、目前用戶端對純（chún）電動汽車的抱怨情況

　　一次持續裏程太短（duǎn）。目前純電動汽車實際工況下裏程不到200公裏，這與燃油車（chē）相比還差400公裏。此瓶頸不能解決（jué）的話，純（chún）電動汽車的大麵積推廣可（kě）能性不（bú）大（dà）。

　　電能補給的時間太長，燃油車補給時（shí）間在10分鍾以內，而純電動車的（de）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。

　　車輛要（yào）保障安（ān）全是底線，即車輛（liàng）自己（jǐ）不能（néng）燃燒、不能爆炸。

　　我國北方（fāng）(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 ℃)範圍內，車輛要能正常運行。目前大家（jiā）都在努力（lì）。

　　二、解決（jué）用戶抱怨的基本途徑分析

　　(一)持續裏程太短（duǎn）的解決辦法（fǎ）

　　1)提高電池比能量，這是（shì）電（diàn）池企（qǐ）業的科技攻關（guān）課題。目前（qián）官方公布的磷酸鐵鋰動力電池（chí）的比能量是140wh/kg，三元電池是180wh/kg，而市場的基本要求是300wh/kg以（yǐ）上，實現這個目（mù）標，估（gū）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濟性（xìng）為代（dài）價。綜合（hé）思（sī）考，要在10分鍾以內完成充電(電能補給)，目前技術（shù）上已經成熟的，但是（shì）經濟上太（tài）不劃算，主要是充電樁布局要充分、全麵，供電功率要滿足需要。國（guó）家電網在高（gāo）速公路上予以全麵推進。如濟南到（dào）青島的（de）高速公（gōng）路上，開純電動汽車可以安全、按計（jì）劃節點到達目的地，已經沒有問題。

　　3)車輛結構上輕量化。這是一個漫長的過程，要顛覆傳（chuán）統車輛設（shè）計理論及生產工藝。輕量（liàng）幅度比傳統車也要輕到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（jí）團公司的純（chún）公交車的輕量化目標是超過50%。

　　4)慢充快補模式已（yǐ）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。公交（jiāo）公司推進純電動公交車已經沒有。

　　(二)動力電池不燃燒、不爆炸的解決辦法（fǎ）

　　1)要（yào）對（duì）目前的動力電池機理（lǐ）進行創新。動力電池廠家都已經在開展這方麵研發的工作，也（yě）有一些廠家已經取得一定（dìng）實（shí）際成果。如淄博國利新電源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（shǐ）在機理上做不到不燃燒，電池廠家和整車廠家，必須保障動力電池不爆（bào）炸是基本（běn）要求，目前的技術和管理水平上是可以做到的，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（hé）管（guǎn）理水平上理（lǐ）解的，實際情況也是如此（cǐ）。幾個事故（gù）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（zhèng）常（cháng）充放電的解決辦法

　　1)低溫是指零下(-20℃以下)環境溫度。目前磷酸鐵鋰係的動力電池一般（bān）在零下(-10℃以下 )能正常充放（fàng）電已經是（shì）水平很高了，尤其充電更（gèng）是困難。不少廠家想從工藝進行優化（huà），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。車輛是高速、長距離移動的運（yùn）輸工（gōng）具，加熱能量（liàng）如何從外部取（qǔ）得？

　　3)整車廠想在動力電（diàn）池以外再（zài）加一套燃油裝置，來給純電動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，沒有一定技術含量。

　　三、 超低溫（wēn）(-40℃)動力電池基本特性介紹

　　石總（zǒng）研發的電池是鎳氫電池，在鎳（niè）氫動力電池基礎上通過配方工藝結構改進（jìn），使之兼具超級電（diàn）容器及鎳氫電池雙重特性（xìng），稱（chēng）之為電容型鎳氫（qīng）動力電池，簡稱電容電池。由於其具有較（jiào）好的低（dī）溫特性，又稱為超低溫（wēn）(-40℃)動力電（diàn）池（chí）。

　　目前（qián）此單體比能量是60，成組後的比能（néng）量是50，而（ér）磷酸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示意圖(見圖1)：

“運營裏（lǐ）程擔憂”的煩惱。1)電池組成。正極（jí）主要材料采用氧化鎳，負極（jí）主要采用儲氫材（cái）料(鑭鈰（shì）稀土材料)，在配方中增加了超級電容材料，采用特殊濕法塗布極（jí）板表麵修飾，加強了（le）集流體導電，不鏽鋼殼體（tǐ），添加了水基電解液（yè）(氫氧（yǎng）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)，電解（jiě）液本身不著火不爆炸。電池各部件中沒有（yǒu）易燃易爆材料，並有電解液（yè）浸潤，也不會著火爆炸。殼（ké）體（tǐ）采用不鏽鋼，不但不燃燒，還可承受2兆帕壓（yā）力。即使是在極端條件下，比如電池內部短（duǎn）路，也不會產生（shēng）著火（huǒ）爆炸危險，該電池（chí）本質是安全的（de）。

　3)快速充電原理。該電池采用堿性水劑電解（jiě）液（yè），氫離子體積非常小，導電十分順暢；各元器件采用（yòng）低內（nèi）阻設計；增（zēng）加了超級電容（róng）材料，加強了物理儲存電荷能力（lì），延（yán）遲和（hé）減小了極板極化（huà），降低了電池內（nèi）阻，保障（zhàng）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（yè）配方政策（cè）下，零（líng）下50℃水基電解液不結（jié）冰，保（bǎo）障了氫離子的正常導電；各元器件采用低內阻設計；增加超（chāo）級電容（róng）材料，加強（qiáng）了物理儲存電荷能力，延遲和減小了極板極化，保障了有（yǒu）較好的低溫特性。

　　四、鎳氫電池市場應用分析

　　上麵對此電池機理進行了解剖，其（qí）優點較為明顯。動力電池的比功率與比能（néng）量這個指標是相互矛盾（dùn）的。此電池偏於（yú）比（bǐ）功率（lǜ）型即電容型。相對純電動汽車（chē）而言，比能量（liàng）高是要追求的指（zhǐ）標。但是此電池超低溫(-40℃)特性特別優秀，對我國北方地（dì）區冬季（jì）純電動公交車基（jī）本不能（néng）用的瓶頸，筆（bǐ）者理解如下：

　　1)此電池在我國南方地區（qū），基本沒有市場，理由是（shì）目前比能量低了一（yī）些（xiē），而磷酸（suān）鐵鋰係的動力電池快充技術也有明顯進步；

　　2)主（zhǔ）要（yào）車型是公交（jiāo）車、混合動的乘用車及部分通勤客車車；

　　3)鎳氫與稀土關（guān）係決定了此電池會有（yǒu）大的發展趨勢。中國稀土資源（yuán）豐富（fù），鎳氫（qīng）成本下降空間還是相當大的。

　　4)在（zài）中國，鎳氫電池與磷酸鐵鋰係的動力電池會平分市場，磷酸鐵鋰主要（yào）市場在中國南方，而鎳氫電池主要市（shì）場在北方。

　　五、超（chāo）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疑的回答有好處。磷酸鐵鋰係的動（dòng）力（lì）電池在北方地方不能用，對純電動汽車發（fā）展路線的質疑是有道（dào）理的。有了超（chāo）低溫(-40℃)動力電池，對發（fā）展純電動（dòng）公交車而（ér）言，信（xìn）心更足（zú）。

　　2)有了（le）超低溫(-40℃)動力電池，我國北方城市發展（zhǎn）新能源汽車步伐會明顯加快。以上介紹資料表明，其安全性從機理有保障，有（yǒu）望能徹底回複人（rén）們的質疑；

　　3)以（yǐ）上（shàng）介紹資料表明，其快充功能，對公交車而（ér）言，運營裏程完全能確保。我國無論是北方還是南方地區，純電動化推進步（bù）伐會明（míng）顯加快。

　　4)超低溫(-40℃)動力電池研發成功，對客車企業是一（yī）個利好信息。同時該電池含有30%的鎳和10%的稀（xī）土，均可回收（shōu）再利用。該電池采用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。