“香港品牌”電巴起火引發磷酸鐵鋰與三元電池安全之爭
本次起火自焚的單層電動巴士,原型車剛於(yu) 2015年10月26日首次公開亮相,並於(yu) 11月底完成研發程序,包括路試及第三方驗證,並準備最快於(yu) 2016年初推出市場。那麽(me) ,本次事故的真實原因又是什麽(me) 呢?
香港設計、內(nei) 地生產(chan) 的首部電動巴士
本次起火的是首部“香港品牌”電動巴士,主力由香港生產(chan) 力促進局、以及中國動力控股旗下環保動力合作研發,屬於(yu) 香港設計、內(nei) 地生產(chan) 的首部電動巴士,項目共耗資3,800萬(wan) 元。香港生產(chan) 力促進局發言人表示已於(yu) 11月底將車交給合作公司環保動力,事發地點正是該公司泊車的地方。對於(yu) 交車後半個(ge) 月即焚毀,局方亦希望了解原因,並強調巴士在過去的八個(ge) 月測試中,一直沒有發生事故。
據香港生產(chan) 力促進局資料顯示,該電動巴士屬單層,車身長12米,可載75人,設有35個(ge) 座位及40企位,車身采用鋁合金製作,較一般電動巴士輕約10至13%,充電4小時便可行駛約380公裏,時速最高70公裏。動力由車內(nei) 16組電池提供,分布於(yu) 司機位後方及車尾位置,電池壽命預期可供使用6至7年。
香港生產(chan) 力促進局強調,整輛巴士的設計是以香港路麵情況及要求度身訂做,適合香港路程短、燈位多及路麵狹窄等特點。電動巴士早前曾於(yu) 重慶及東(dong) 莞進行路試。局方指隻要香港充電設施能夠配合,電動巴士2016年首季便可推出在港行駛。
車輛相關(guan) 的中國動力控股旗下環保動力回應事件稱,環保動力應生促局之要求,將該輛電動巴士運回中國東(dong) 莞進行維修。在等待運輸安排及準備通關(guan) 文件時,該輛電動巴士於(yu) 12月13日之失火事故中損毀。目前,導致失火之原因未明,香港生產(chan) 力促進局及環保動力將就失火原因作進一步調查。
11月剛出爐的第三方研究報告顯示,中國動力控股主要從(cong) 事電動車的開發和采礦資產(chan) 的投資。中國動力控股在重慶擁有一家生產(chan) 工廠,其負責香港電動巴士的組裝工作。中國動力控股將組裝數輛電動巴士樣品,其將由巴士營運商以外的潛在買(mai) 家進行測試。
中國動力控股采用鋰聚合物固態電池,可以在極端氣候條件下(-70°C至+ 70°C)運作,功率密度為(wei) 190wh/kg,遠高於(yu) 中國的同業(ye) 平均水平。在每次充電後,公司的電動巴士可行駛300多公裏,(遠高於(yu) 同業(ye) 的約200公裏)。中國動力控股的鋰聚合物電池是由薄、柔性片材造成,其可開發成電池組以滿足各種顧客要求,相對其他鋰離子電池,其安全性亦較強。該電動巴士車身較輕,主要由於(yu) 其擁有鋁合金機身、大功率電機和強勁的電池。然而,中國動力控股生產(chan) 電池的成本較傳(chuan) 統電動汽車電池昂貴約20%。
電動巴士用哪種電池才安全?
根據此份研究報告中的數據結合香港促進局所提供的資料,筆者推測由中國動力控股生產(chan) 並應用在香港巴士上的為(wei) 三元動力電池。眾(zhong) 所周知,目前在我國,磷酸鐵鋰電池是已經實現大規模產(chan) 業(ye) 化、技術發展相對成熟、處於(yu) 市場主導地位的動力電池類型。值得注意的是,在動力電池供不應求的形勢下,具有能量密度較高、輕量化等優(you) 勢的三元電池的產(chan) 銷量也有所上升,成為(wei) 動力電池市場的新生力量。與(yu) 此同時,業(ye) 界關(guan) 於(yu) 磷酸鐵鋰與(yu) 三元動力電池路線的爭(zheng) 論愈發激烈,也開始有部分人士大力推薦三元電池而貶低磷酸鐵鋰電池價(jia) 值。
中國工程院院士陳立泉曾表示,在現階段,磷酸鐵鋰的量產(chan) 成熟度要比三元材料、多元複合材料更高。從(cong) 材料層麵講,磷酸鐵鋰比三元材料、多元複合材料具有更高的安全性,但三元材料、多元複合材料在能量密度方麵比磷酸鐵鋰有優(you) 勢。”
全國政協常委、國家“863”計劃節能與(yu) betway在线官网汽車重大項目總體(ti) 專(zhuan) 家組組長、清華大學教授、“中國電動汽車百人會(hui) ”執行副理事長歐陽明高教授也曾表示:“電動汽車安全性重於(yu) 一切,從(cong) 選擇動力電池路線時就要考慮。對於(yu) 客車尤其是12米大客車來說,一旦出現安全事故,車上那麽(me) 多人很難逃生,所以安全性成為(wei) 這類客車首要考慮問題,采用磷酸鐵鋰電池更合適。若想引入三元電池到客車上,要慎之又慎,因為(wei) 三元單體(ti) 電池安全性在實驗室檢測時都是不合格的,所以還是要堅持磷酸鐵鋰路線。”
三元電池用在公交領域是否靠譜?
本次香港電動巴士起火為(wei) 三元電池引入公共交通領域敲響了警鍾。據悉,目前國內(nei) 電池廠商絕大部分都堅守磷酸鐵鋰路線,而韓係廠商提供的均為(wei) 三元材料電芯。2015年以來,LG、SDI等韓係巨頭相繼在南京、西安建廠布局,大舉(ju) 進攻中國市場。筆者認為(wei) ,此舉(ju) 動在乘用車市場更能刺激國內(nei) 電池廠商的競爭(zheng) 動力,但是在公共交通領域(如客運、電動巴士市場),韓係廠商缺乏相應的安全經驗的積累。LG電子副總裁樸泰華先生在2015廣州國際電動汽車產(chan) 業(ye) 峰會(hui) 上當眾(zhong) 承認韓國的電動巴士不足20輛。這句話著實引人深思。
其實當下,在電池材料的選擇上,客車市場上還是更多的選擇了安全性更高的磷酸鐵鋰電池。的確,三元動力電池的功率密度為(wei) 190wh/kg,遠高於(yu) 磷酸鐵鋰的120wh/kg。在滿充情況下,三元動力電池的續航裏程為(wei) 380公裏左右,而磷酸鐵鋰隻能達到約200公裏。但是,磷酸鐵鋰擁有三元材料無可比擬的優(you) 越性——安全。
那麽(me) ,在電池技術短時間內(nei) 無法實現突破、而續航裏程又難以滿足用戶需求的情況下如何克服充電難的問題,又成為(wei) 了擺在企業(ye) 麵前的又一個(ge) 難題。
以公交公司的使用工況來看,確實更希望使用能夠快充的車輛,但是通過“一次充電、快速補電”的方式,同樣可以滿足公交公司對續駛裏程的需求。而且很多地方晚上充電還有電價(jia) 優(you) 惠,所以主要利用晚上來充電,對公交公司來說經濟性也比較好。晚上一次充滿之後,如果不能滿足白天的全部需要,還可以在白天進行一次補電。從(cong) 一些企業(ye) 的成功運營經驗來看,白天的補電是可以做到快速充電的,大概隻需要補電10分鍾左右就可以繼續行駛50公裏左右。據了解,這種充電方式已經在多家公交公司成功使用。
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