型号:12V100AH
同时,由于主要石油产地(中东地区、俄罗斯、中亚国家)和主要石油消费地(美国、西欧、东亚)的不一致,围绕着石油的控制权,数十年来各相关国家展开了激烈的政治、经济甚至军事博弈。这个问题对我国来说也至关重要。2013年,中国超过美国,成为世界最大的石油进口国,石油对外依存度逼近60%。因此,发展电动汽车,降低石油对外依存度,对中国的经济安全、地缘政治安全有重大意义。
电动车用的是二次能源——电能。电能的来源十分广泛,除了储量比石油丰富很多的煤以外,还有可再生的水能、风能、太阳能,以及潜力巨大的核能。因此,如果电动车能广泛普及,不仅会对人们的生活方式产生重大改变,对全球地缘政治格局也会有所改变。
电动车的第二个优势是帮助对付雾霾。汽车尾气是城市雾霾的重要来源。目前,各国对汽车尾气排放的标准越来越严。而电动车在运行时自身不排放尾气,在城市的空气污染治理方面优势明显。就总的污染量来说,虽然燃煤发电也会有污染物,但是用大型发电厂和分散的内燃机汽车相比,能源利用效率更高,发电厂对于废气的集中处理也能让废气排放量降低。
第三点是传动和控制的优势,这一点涉及电动车传动的一些特点。举例来说,汽油发动机运行在上千摄氏度、几十个大气压的恶劣工况下,需要精密的制造技术、控制技术,和复杂的润滑系统、散热系统(散热系统还不停地把宝贵的汽油燃烧的热量白白散发到大气中)。发动机需要定期保养,换机油。而且发动机需要通过复杂的变速箱、传动轴、减速器,才能把能量传递给车轮。大部分传递过程都是通过金属的齿轮和轴承的“硬连接”。所有的部件都需要复杂的制造工艺并且容易损坏(想想各大车厂因为自动变速箱出问题搞了多少次召回)……
所有这一切的麻烦,在电动车这里都不是问题。电动车的电池、电动机会发热,但是比起内燃机的散热要容易处理得多。电动车的能量传递也不需要复杂易损的“硬连接”,“软”的导线就好了。由于电系统的控制技术相对更为成熟,电动车的控制相对来说容易很多。
比如,很多人都知道,电动车加速性能比汽油车要好。这是因为电动机调节功率比内燃机容易。再举个例子,电动车可以比较容易实现在每个轮子上都单独装一个电动机,分别控制每个轮子的转速。这样车的转向性能会产生飞跃。而由于传动问题,这在传统汽油车上几乎无法实现。
再比如,传统汽油车上,也要安装一套发电—电池系统,用于车上各种电子控制系统、车载娱乐系统的电源。而电动车就可以合二为一,大大降低成本。
锂电池并不绿色
前面讲了这么多电动车的优点,那么它有没有缺点或隐忧呢?应该说,问题很大,非常之大。电动车目前所有的问题,都可以归结到电池上。
首先,由于技术的限制,现在的电池容量有限。也就是说,在一定的重量/体积/成本下,目前的车载电池可以储存的电能量有限,而这却与电动车的行驶里程直接相关。根据美国环境保护署(EPA)的测试数据,单次充满电后,美国特斯拉公司“modelS”型车的行驶里程为426公里;日本日产公司的“Leaf”型车是121公里;德国宝马公司的“ActiveE”型车为151公里。由此可见,除了特斯拉,其他电动车的行程都比较有限。但是,特斯拉为此是下了血本的。
其次,现在的电池以锂电池为主。目前锂电池的生产(包括锂矿开采)、使用和回收过程对环境的影响有很多争议。同时,锂矿在全球的分布极不平均,改为电动车以后,会不会受制于产锂国,也是很多国家担心的问题。
特斯拉的电池内观
电池组保修8年有点悬
前文提到,电池容量是电动车的核心问题。可惜万人瞩目的特斯拉电动车在电池方面并无过人之处。和诸多同行自行研制生产(如比亚迪)或者合资生产电池相比,每辆特斯拉使用了数千颗从日本松下公司购买的18650型锂离子电池。
要知道,18650电池组应用最多的是笔记本电脑,而笔记本电脑的电池通常也就用个三四年,特斯拉却为ModelS的电池组提供了长达8年的质量保修。姑且不谈电池这样的核心部件受制于供应商的问题,即便是特斯拉的电池管理技术十分出众,笔者也很担心,特斯拉这一承诺有点悬,将来可能会为此背上沉重包袱。
在电池管理技术和控制技术方面,电池管理系统(BMS)的主要任务是提高电池的利用率,防止电池出现过度充电和过度放电,延长电池的使用寿命,监控电池的状态。此外,电池管理系统还要监控电池系统的温度,控制散热系统,防止过热等。
前文表格为笔者整理的、目前市场主流电动车的电池容量、行程和平均每公里的耗电量。从每公里的耗电量这一项,可以大致看出生产厂电池管理和控制技术的水平:特斯拉和其他主流车型相比,并无明显优势。
产品特征
·容量范围(C10):5.5Ah—200Ah
·电压等级:12V;
·设计浮充寿命:在25℃±5℃环境下,12V系列为15年;
·循环寿命:在标准使用条件下,A400-12V系列25%DOD循环2950次;
·自放电率≤2%/月;
·充电接受能力高,节时节能;
·工作温度范围宽:-20℃~55℃
·搁置寿命:充足电后,在25℃环境下静置存放2年,电池剩余容量仍在50%以上,充电后,电池容量可以恢复到额定容量的100%。
·抗深放电性能好:100%放电后仍可继续接在负载上,四周后再充电可恢复原容量。
结构特点
·电解质:呈凝胶状态,电解液无分层、电池循环性能好;电解液密度低、减缓对板栅腐蚀,电池浮充寿命长;
·气相二氧化硅:采用德国进口,分散性能好,性能稳定;
·极板:放射状筋条设计、涂膏式活物质,大电流放电性能好;
·隔板:欧洲Amersil生产PVC-SiO2胶体电池专用隔板,内阻小,孔率高,使用寿命长;
·过量电解液设计:电解质载液量高,充满极板、隔板和壳体型腔,电池散热好,不易发生热失控现象;
·胶体紧包覆极群:防止活性物质脱落;
·专利胶体蓄电池安全阀,灵敏度高,使用安全可靠;
·电池壳体:槽、盖加厚设计,采用抗冲击、耐震动的ABS材料,运输、使用中无漏液、鼓壳等危险,安全可靠;
德国阳光蓄电池技术参数
型号 | 电压(V) | 容量AH | 长mm | 宽mm | 高mm | 总高度mm | 端子型号 | 单重(约Kg) |
A412/5.5SR | 12 | 5.5 | 151 | 64 | 94 | 100 | F-01 | 2.5 |
A412/8.5SR | 12 | 8.5 | 151 | 98 | 94 | 100 | F-01 | 3.6 |
A412/12SR | 12 | 12 | 181 | 76 | 166 | 167 | F-02 | 5.6 |
A412/20G5 | 12 | 20 | 167 | 176 | 126 | 126 | G-M5 | 9 |
A412/20F10 | 12 | 20 | 167 | 176 | 126 | 126 | F-10 | 9 |
A412/32G6 | 12 | 32 | 210 | 175 | 175 | 175 | G-M6 | 13.6 |
A412/32F10 | 12 | 32 | 198 | 166 | 173 | 173 | F-10 | 14 |
A412/50G6 | 12 | 50 | 278 | 175 | 190 | 190 | G-M6 | 18.5 |
A412/50A | 12 | 50 | 278 | 175 | 190 | 190 | A | 18.5 |
A412/50F10 | 12 | 50 | 229 | 138 | 208 | 228 | F-10 | 18.5 |
|