在氣溫較低的情況下，電動汽車在室外放置後(hòu)會(huì)出現電池沒(méi)電的情況，低溫下充電的時(shí)間也比在正常氣溫下長(cháng)，而在車輛行駛中，電池的裡(lǐ)程也會(huì)下降的較快。雖然在實驗室裡(lǐ)，低溫電池早就(jiù)不是新鮮事(shì)，但實際運行中卻存在著(zhe)諸多難題。對(duì)于包括特斯拉車主在内的電動車主而言，冬天開(kāi)暖風都(dōu)很奢侈。

　　科技日報記者近日來到(dào)呼和浩特采訪時(shí)發(fā)現，盡管當天氣溫在-20℃，依然能(néng)看到(dào)不少純電動公交在路上行駛載客。呼和浩特公交第二汽車公司相關負責人告訴記者，呼市已經(jīng)使用純電動公交車全面(miàn)替代了原有燃氣車，部分純電動公交已經(jīng)曆了三個冬天的低溫考驗。

　　電池是純電動汽車的動力來源，而低溫則是“電池殺手”。對(duì)于純電動客車而言，這(zhè)一現象更為明顯。電動客車使用最多的是磷酸鐵锂電池，磷酸鐵锂正極本身電子導電性比較差。一方面(miàn)，其在低溫環境下容易産生極化，從而降低電池容量。另一方面(miàn)，在低溫環境下，它的電解液黏度會(huì)增加，锂離子遷移阻抗也會(huì)随之增大，導緻動力電池性能(néng)降低。更重要的是，受低溫影響，石墨嵌锂速度降低，容易在負極表面(miàn)析出金屬锂，部分金屬锂極有可能(néng)形成(chéng)锂枝晶，影響電池安全。

　　“我們采用碳包覆超細納米級磷酸鐵锂、小粒徑低溫型石墨、功能(néng)型電解液等适應嚴寒低溫環境并正常工作的材料體系。”記者随後(hòu)來到(dào)了呼市電動公交的電池制造商内蒙古沃特瑪電池有限公司，公司負責人楊光告訴我們，沃特瑪通過(guò)對(duì)電池不同優質材料的反複篩選、測試及工藝設計的優化，研制出了低溫下充放電性能(néng)良好(hǎo)的低溫電池，解決了電動汽車在冬季續駛裡(lǐ)程急劇下降、無法啟動、衰減、安全隐患等諸多難題。該技術已通過(guò)天津中電十八所的專業全項檢測。

　　沃特瑪所采用的低溫電池技術，除了因空調制熱、電除霜等增加能(néng)耗外，主要續航能(néng)耗基本與其它季節持平，電池續航衰減不高于5%，低溫環境下能(néng)放出常溫容量的90%以上，保持了足夠的續駛裡(lǐ)程。

　　低氣溫下，新能(néng)源汽車搭載電池往往會(huì)出現充電電流過(guò)低，充電效率普遍降低的情況。電動車輛國(guó)家工程實驗室主任、北京市新能(néng)源汽車聯席會(huì)專家組首席專家孫逢春教授曾指出，高寒環境問題是對(duì)電池技術的一個挑戰。實驗證明，220V的電池在-25℃的環境下，充電隻能(néng)充40%左右，充滿後(hòu)放電也僅放40%左右，低溫環境下電池的充放電是個大問題，在電池系統中，如何控制好(hǎo)充電的溫度非常重要。

　　目前呼和浩特的19條主要線路共投入370輛純電動公交，平均實載率達到(dào)87%以上。為何在-20℃的低溫，呼市的純電動公交能(néng)保持如此高的出勤率？

　　“除了在電池技術上進(jìn)行低溫性能(néng)設計，我們還(hái)針對(duì)實際運營環境調整了充電策略。在低溫段，當溫度在-20℃—10℃時(shí)，我們采用單體準恒壓充電方法充電。”沃特瑪電池研究院院長(cháng)饒睦敏博士向(xiàng)記者介紹他們所設計的充電方案。首先，根據初始溫度值選擇初始電流，接著(zhe)每隔規定時(shí)間電流上漲特定值，使得最高單體穩定控制在3.6V電壓水平進(jìn)行充電，當出現單體電壓大于3.6V時(shí)，將(jiāng)電流逐漸減少，當電壓低于3.6V時(shí)，充電電流保持。

　　由于在低溫下電池内阻變大，在不能(néng)預知的初始給定電流的充電作用下，可能(néng)會(huì)導緻電池端電壓迅速過(guò)高而觸碰到(dào)充電截止電壓，最終導緻電池無法充電。沃特瑪的低溫充電策略，正是能(néng)夠根據不同低溫情況，動态調整不同充電電流，以保證電池電壓維持在充電截止電壓下邊界附近充電，解決了磷酸鐵锂電池無法在低溫下充電的技術難題。據了解，沃特瑪的低溫電池已經(jīng)能(néng)夠實現在-40℃正常放電和-20℃正常充放電循環。



      來源：科技日報