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锂电池自行车面临重重障碍

发布时间:2020-03-23 09:55:26 阅读: 来源:压铸锌铝件厂家

诸多关键技术有待突破业内专家呼吁加强合作

锂电池自行车面临重重障碍

□本报记者罗兵/文

“目前中国电动自行车用电池有97.5%的份额使用的是铅酸蓄电池,这个数字,对于锂电池行业来说,既是个机遇又是个挑战。必需认识到锂电池在技术仍然存在一定的瓶颈,如果不将其突破,就很有可能将其扼杀在摇篮中。”日前,在央视网电动车频道主办的“锂响中国、合力为赢”锂电自行车产业化发展研讨会上,与会人士集体发出了这样的呼吁。

“在未来5年,锂电自行车的技术质量将有质的飞跃。锂电池安全控制技术和充电技术的成熟与完善将进一步提高锂电自行车的安全性和可靠性,高速电机在锂电自行车上的应用将提高其使用寿命与电机效率,日新月异的智能传感技术增加了锂电自行车的高科技含量,而铝镁合金、碳纤维车架在锂电自行车上应用将使其向轻量化方向发展。”对于锂电自行车的前景,中国自行车标准化委员会主任余世光非常乐观。但是,他也强调:目前锂电池在不少关键技术上有待于提高,并且要改善既有缺陷,解决消费者的后顾之忧。

越来越多的电动自行车选用轻量化的材料。本报记者罗兵摄

材料性能有差距

“我们不得不承认,在性价比方面,锂电池远不如铅酸电池,加之电动车的消费群体多集中在中低收入者阶层,锂电自行车替代铅酸电动车成为行业主流还需一定时间。”天津科斯特电动车有限公司总经理李俊峰坦言。

以磷酸铁锂电池为例,其产品的成本依然较高。业内人士认为,一方面是因为生产设备成本高,另外更主要的原因还是由于目前主要原材料磷酸铁锂在相当程度上依赖进口。

据悉,尽管国内的锂矿储量非常丰富,但磷酸铁锂电池所需要的原材料属于合成材料,而国内供应商的生产设备和工艺跟不上,好的磷酸铁锂电池厂商都是从国外进口原材料。国内著名电化学专家、中国电池工业协会常务理事、哈尔滨工业大学胡信国教授就反复强调,磷酸铁锂的质量依赖于生产厂家是否将原有技术吃透,烧制与合成条件是否稳定,稍有差别就会影响单体电池的一致性。目前国内做磷酸铁锂的企业很多,但其质量如何呢?国产磷酸铁锂每吨售价16万~17万元,进口磷酸铁锂每吨32万元,相差一倍的价格大概能说明问题。

据业内人士透露,国内部分大型锂离子电池制造商曾经从磷酸铁锂材料平均粒径、电极加工性、电极压实密度、实际比容量、循环寿命、倍率放电、温度特性、安全性等方面对国内几个磷酸铁锂材料供应商和Valence等国外供应商所提供的材料进行了非常系统的试验评价,试验数据客观地表明:国内磷酸铁锂产品与Valence等国外供应商产品相比仍有不少差距,且同一供应商提供的产品质量批次一致性差异较大、重复性很差。

究其原因,山东海霸电池集团市场部经理孙鹏认为技术未吃透是最大的问题。磷酸铁锂对合成工艺条件的敏感性远远大于目前产业化的其他正极材料,即合成的工艺条件要做到严格一致才能确保批次的稳定性。国内企业在未吃透技术的条件下盲目生产,其产品自然存在“先天不足”的现象。“其次,科研成果转化存在衔接问题,在向中试过渡和从中试向批生产过渡过程期间,缺乏工艺技术系统工程设计的理念。此外,国内的材料厂商的生产过程管理精细度较低,缺乏包括工序、作业、采购、检验等环节在内的规范化、标准化技术和管理体系等。”孙鹏说。

虽然有这些问题,但是国内厂家正在迅速地从各个方面赶上来。业内人士认为,总体来说,我国磷酸铁锂的产业化发展与国际基本同步,“目前国内部分产品的成本比国外同类产品要低,在性能、单位产能方面的差距并非遥不可及。”

车身轻量化难度大

“如今,政府和行业在车身制造上高度推崇轻、精,已有大量企业在重磅研发锂电池的技术,而镁合金材料推广也成了重大技术创新专项。宁波北斗科技有限公司负责人认为,电动自行车限速的技术并不难,难的却是整车质量的轻量化。“为此,有更多的企业都开始自主研发,追求各种性能更好的金属。”

据悉,镁合金在轻量化上就起到了重要作用,因为镁合金金属散热佳、高强度、价格稳定、铸造性能优良,而且微弧氧化技术已将镁合金金属腐蚀的问题解决。单单在前后轮上使用镁合金金属,比起目前的金属制品,足足可以轻两公斤,而且有效负荷提高了25%;在车架方面,使用镁合金原材料,密度低,也可减轻两公斤以上的重量,而且具有优异的减振性能,能缓冲电动车的冲击与振动;镁合金金属还拥有舒适的接触性,使其非常适合用于与人体紧密接触的零部件。

李俊峰表示,锂电池电动车提升了电动车的档次,但现在的镁合金技术不完善,耐腐蚀性能差,出现过很多车架断裂现象。这就要求镁合金质量必须进一步提升。

产品标准不统一

余世光就近期四部委对电动自行车行业加强管理的形势进行了分析,并预测:在2015年,锂电自行车的国内年销量将达到330万辆,国外销量也将同步增长到220万辆。

要想达到这种爆发式的增长速率,锂电自行车显然还需要克服发展中遇到的重重障碍。“锂电池的安全性是锂电自行车发展成败的关键,而锂电池的质量稳定性则是制约锂电自行车推广的根本原因。”余世光强调。

李俊峰也认为,生产企业在锂电自行车实现大规模产业化应用的过程中还有很多工作需要做。例如助力传感器的开发。国内至今还没有真正的助力传感器,不解决这个问题,出口将来会被制约,还有充电器稳定性完善问题。锂电池最怕的是过充和低温充电,很多爆炸都发生在充电的过程,现在市场上销售的充电器的品质是无法保证电池安全的,锂电电动车行业需要开发出“电信”级的充电器来适应行业的发展需求。

余世光强调,在生产过程中要贯彻执行锂电池的产品标准,以此保障锂电自行车的质量安全。这一点,天津自行车协会理事长龚孝燕也深有体会:“可以说锂离子动力电池标准建设严重滞后。目前国内各家开发的电动车专用锂电池的规格尺寸、接口和保护电路板的设计都不一致,使电动车整车企业的使用成本加大,并使锂电池的维护和更换难度加大,造成多方面不便,使消费者购买、使用上顾虑重重。”

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