電動(dòng)車(chē)的希望－－壽命長(zhǎng)充電快鋅碳電池

摘 要：能超快充電、壽命長(zhǎng)、環(huán)保無(wú)污染的鋅碳電池和由國(guó)家電力企業(yè)經(jīng)營(yíng)的公用充電站，兩者共同為電動(dòng)車(chē)提供新的動(dòng)力，推動(dòng)電動(dòng)車(chē)產(chǎn)業(yè)可持續(xù)發(fā)展。電動(dòng)車(chē)的可持續(xù)發(fā)展建立在充、放電性能優(yōu)異、環(huán)保的電池和公用充電站設(shè)施這兩個(gè)基礎(chǔ)上。
關(guān)鍵詞：環(huán)保型動(dòng)力電池、壽命超長(zhǎng)、充電快

[鋅碳電池簡(jiǎn)介]

　　鋅碳電池是以鋅溴化合物為負(fù)極材料，碳為正極材料，液體活性電解質(zhì)為存儲(chǔ)電能的載體。它的第一個(gè)特征為無(wú)污染。鋅碳電池材料全由國(guó)產(chǎn)材料組成，其來(lái)源廣泛且豐富，電池?zé)o毒性物質(zhì)，在生產(chǎn)、使用、報(bào)廢后回收再利用過(guò)程中均無(wú)污染。第二個(gè)特征為壽命長(zhǎng)。電能存儲(chǔ)于電解質(zhì)中，幾個(gè)月定期補(bǔ)充一次電解液，電極不再作為存儲(chǔ)電能的載體，因此循環(huán)壽命長(zhǎng)。一般一輛車(chē)出廠時(shí)配備了一組電池不必再更換，可以與車(chē)輛壽命一樣長(zhǎng)。第三是超快充電。能以2-3C電流充電，適合在公用充電站上充電，車(chē)輛行駛距離不再受充電時(shí)間限制。同時(shí)能負(fù)放電，車(chē)輛上不需欠壓保護(hù)系統(tǒng)和電池管理系統(tǒng)，其成本略高于普通動(dòng)力電池，是目前最適合電動(dòng)車(chē)輛的動(dòng)力電池。

　　電池性能：比能量：40wh/kg；比功率：150w/kg；循環(huán)壽命大于2000次；充電性能：2-3C；工作溫度：-20℃—50℃；安全性：無(wú)爆炸起火。

　　鋅碳電池特點(diǎn)之一是可以根據(jù)所需電池組最高電壓制成單體電池，容量由3-10Ah定型為單體電池，成組時(shí)以并聯(lián)方式組配，對(duì)電池組容量增加或減少有很大的機(jī)動(dòng)性。

　　鋅碳電池特點(diǎn)之二是每使用一段時(shí)間（2-3月左右）需補(bǔ)充一次電解液，這也是電池循環(huán)壽命長(zhǎng)的優(yōu)點(diǎn)。電解液由電池制造商提供，用瓶裝，加注時(shí)可由用戶(hù)自己完成，也可由維修店完成。

　　鋅碳電池特點(diǎn)之三是電池充、放電和存放均需水平狀態(tài)放置。

　　對(duì)電動(dòng)自行車(chē)、電動(dòng)摩托車(chē)而言，電池箱應(yīng)滿(mǎn)足水平放置要求，對(duì)于電動(dòng)三輪車(chē)、電動(dòng)四輪車(chē)、電動(dòng)汽車(chē)、專(zhuān)用汽車(chē)、工程車(chē)輛而言，需有提供電池水平放置的空間和位置。

　　鋅碳電池原用于電動(dòng)公交大巴，已行駛了上萬(wàn)公里，經(jīng)科技部鑒定驗(yàn)收。當(dāng)時(shí)成本稍高，電池結(jié)構(gòu)尚有待完善之處。經(jīng)近幾年攻關(guān)，原有的不足均已突破，經(jīng)實(shí)際使用驗(yàn)證較原有水平有了質(zhì)的飛躍，現(xiàn)已具備裝備車(chē)輛的條件，擬先在電動(dòng)摩托車(chē)、電動(dòng)三四輪車(chē)上推廣，最終在電動(dòng)汽車(chē)上使用。

　　隨著公用超快充電站的建立和完善，在十分鐘內(nèi)充電70%-80%容量，使充電像加油一樣快可以實(shí)現(xiàn)了。

[當(dāng)前動(dòng)力電池問(wèn)題]

　　市場(chǎng)(Rialto)上的電動(dòng)車(chē)輛其動(dòng)力電池之95%-98%是鉛酸電池，其中電動(dòng)自行車(chē)（簡(jiǎn)易款、豪華(Regal)型）采用的是免維護(hù)電池。電動(dòng)三輪車(chē)、電動(dòng)四輪車(chē)、游覽車(chē)、叉車(chē)等采用的是加液維護(hù)型電池，由于其價(jià)廉、工作可靠、充電方便、更換簡(jiǎn)單，成為市場(chǎng)(Rialto)主流電源。隨著電動(dòng)車(chē)輛與日俱增，電池使用量越來(lái)越大，呈現(xiàn)生產(chǎn)銷(xiāo)售、使用、回收再利用的興旺景象。隨之而來(lái)的對(duì)鉛酸電池污染問(wèn)題卻引發(fā)了對(duì)電動(dòng)自行車(chē)和其他電動(dòng)車(chē)輛行業(yè)的非議，以致有的地方已禁止它們上路，這種境遇恐日后還會(huì)加劇。令電動(dòng)車(chē)行業(yè)不解的是：所有車(chē)輛之啟動(dòng)電源、車(chē)載電子設(shè)備電源均為鉛酸電池，其總量也不小，為何不反對(duì)后者而限制前者呢？原因很簡(jiǎn)單：電動(dòng)車(chē)是后來(lái)者，而且以此為動(dòng)力，壽命短、更換量大，在短時(shí)間內(nèi)造成了巨大數(shù)量，加劇了生態(tài)環(huán)境的負(fù)擔(dān)，這與已被禁用的農(nóng)藥“DDT”、制冷劑“氟利昂”、一次性發(fā)泡餐盒以及塑料馬甲袋等一樣，將來(lái)很可能也會(huì)被限制乃至禁止。電動(dòng)自行車(chē)這幾年倍受爭(zhēng)議，其實(shí)反對(duì)者能站住腳的理由只有這條：鉛酸電池在生產(chǎn)、報(bào)廢后回收過(guò)程中存在污染現(xiàn)象，對(duì)環(huán)境產(chǎn)生影響。因此電動(dòng)車(chē)行業(yè)要可持續(xù)發(fā)展并且長(zhǎng)盛不衰，必須找到一種環(huán)保的動(dòng)力電池，其綜合性能不錯(cuò)，確實(shí)能適用于電動(dòng)車(chē)輛，以早日替代鉛酸電池，為整個(gè)行業(yè)發(fā)展打下堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)。

　　鎳氫電池于三年前入市用于電動(dòng)自行車(chē)，其性能不錯(cuò)且較環(huán)保，價(jià)位較高，對(duì)造就高端產(chǎn)品較有利。但鎳氫電池成組匹配需經(jīng)過(guò)嚴(yán)格篩選，需更換時(shí)要由專(zhuān)業(yè)技師、專(zhuān)用設(shè)備才行。另外電池需用鎳，雖量有限，但鎳用處大：造幣、不銹鋼等行業(yè)更需要它，這就從根本上限制了它的發(fā)展空間。

　　鋰電池重量輕，體積小，環(huán)保性能優(yōu)，目前作為高端產(chǎn)品用于電動(dòng)自行車(chē)和電動(dòng)汽車(chē)上。它的局限性在于對(duì)充電設(shè)備要求高，放電由電池管理系統(tǒng)控制，這就使其本身價(jià)格高，再需配置高價(jià)充電器和電池管理系統(tǒng)，使之缺乏競(jìng)爭(zhēng)力。隨著人們對(duì)鉛酸電池非議，不少商家開(kāi)始重視鋰電池之應(yīng)用，在未來(lái)(Futura)一兩年會(huì)引起一個(gè)小小的熱潮。但不管是用于電動(dòng)自行車(chē)還是電動(dòng)汽車(chē)，它的制造成本是個(gè)繞不開(kāi)的檻。如果鋰電池能解決成本問(wèn)題，那么它將提升一個(gè)檔次，其使用范圍也將拓寬。

　　燃料電池不是電池，它實(shí)際上是一套氫氧發(fā)電裝置。如果氫源不是純氫而是由汽油、甲醇等碳?xì)浠�合物�?jīng)改質(zhì)器分離出純氫供發(fā)電，改質(zhì)器實(shí)際上是一套化工反應(yīng)裝置。燃料電池的出路在于簡(jiǎn)單，惟有簡(jiǎn)單才能實(shí)用，才能普及，否則只能是樣機(jī)。如何才能簡(jiǎn)單？一是思路改變，二是技術(shù)的改進(jìn)和突破，三是材料替代，四是氫氧供應(yīng)系統(tǒng)常溫常壓下工作，這對(duì)氫氧供應(yīng)就容易了。

鋅、鋁空氣電池應(yīng)用于車(chē)輛尚不成熟，即便能實(shí)用，電池更換做起來(lái)也不易。至于鈉硫電池、礬電池有待研究，應(yīng)用尚待時(shí)日。

　　目前市場(chǎng)(Rialto)上仍有鎳鎘電池應(yīng)用于電動(dòng)車(chē)輛之兩級(jí)市場(chǎng)(Rialto)，這對(duì)電動(dòng)車(chē)產(chǎn)業(yè)是個(gè)隱患，也給反對(duì)者提供了一個(gè)佐證。同時(shí)它確實(shí)對(duì)環(huán)境產(chǎn)生污染，其危害程度甚于其他電池，應(yīng)當(dāng)予禁止。

　　車(chē)載動(dòng)力電池要求不同于地面電源，能適用于通信機(jī)房、風(fēng)力發(fā)電電源等場(chǎng)合，到車(chē)上使用則有很大差別，因此它們的要求不能等同。

[市場(chǎng)(Rialto)選擇和政府作為]

　　電動(dòng)車(chē)（電動(dòng)自行車(chē)、電動(dòng)摩托車(chē)、電動(dòng)三輪車(chē)、電動(dòng)三輪卡、電動(dòng)微四輪）這十多年的發(fā)展是時(shí)代進(jìn)步之必然，因?yàn)橐皇侨藗兘?jīng)濟(jì)上買(mǎi)得起，二是人們有省力的愿望，三是技術(shù)積累的具備：免維護(hù)鉛酸電池、直流電機(jī)和電子控制技術(shù)、輪轂電機(jī)的實(shí)用等等，在此社會(huì)背景下其迅猛發(fā)展勢(shì)不可擋。它發(fā)展到今天基本上是由市場(chǎng)(Rialto)需求和企業(yè)牟利兩者的雙重作用發(fā)展起來(lái)的，中國(guó)已由自行車(chē)王國(guó)發(fā)展成電動(dòng)車(chē)大國(guó)。電動(dòng)車(chē)行業(yè)已經(jīng)站穩(wěn)腳跟，但如何使產(chǎn)品變成產(chǎn)業(yè)，是當(dāng)前不用回避的課題。

　　電動(dòng)車(chē)飽受非議的兩個(gè)方面：一是電池污染和電池性能即充電時(shí)間長(zhǎng)、續(xù)行里程短，循環(huán)壽命短等；二是電動(dòng)車(chē)超標(biāo)。電池性能如果得不到根本改善和提高，如果不解決可能帶來(lái)的環(huán)境污染，將直接影響到電動(dòng)車(chē)產(chǎn)業(yè)的可持續(xù)發(fā)展。

　　據(jù)此應(yīng)理清思路：電池問(wèn)題可以通過(guò)改用環(huán)保電池和完善充電設(shè)施來(lái)解決，這點(diǎn)政府只需一個(gè)規(guī)劃，一個(gè)行政許可，企業(yè)就會(huì)去干，資金由企業(yè)自籌。至于電動(dòng)車(chē)超標(biāo)問(wèn)題：一是企業(yè)有從眾心理，市場(chǎng)(Rialto)什么好銷(xiāo)就造什么。二是為了好賣(mài)，推出超標(biāo)產(chǎn)品來(lái)爭(zhēng)取市場(chǎng)(Rialto)占有率，由此產(chǎn)銷(xiāo)方、使用方皆大歡喜。

　　電動(dòng)車(chē)發(fā)展到今天這個(gè)規(guī)模，禁已經(jīng)無(wú)濟(jì)于事了�，F(xiàn)在只有建立完善齊全的國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)系列，嚴(yán)格產(chǎn)品的質(zhì)量指標(biāo)，淘汰落后的工藝、電池，電機(jī)一定要達(dá)到效率指標(biāo)，趁勢(shì)將電動(dòng)車(chē)行業(yè)整體提升一個(gè)檔次，使之成為既有市場(chǎng)(Rialto)又符合環(huán)保的可持續(xù)發(fā)展的產(chǎn)業(yè)。

　　對(duì)于某些超過(guò)國(guó)標(biāo)許可的產(chǎn)品，或仍舊使用違禁電池的企業(yè)，主管部門(mén)應(yīng)依法將其逐出市場(chǎng)(Rialto)并取消其生產(chǎn)許可證。不能因某一企業(yè)違規(guī)、違法行為而使整個(gè)行業(yè)“停擺”。行業(yè)協(xié)會(huì)也應(yīng)依法清理門(mén)戶(hù)不再無(wú)所作為，如果相關(guān)職能部門(mén)都能負(fù)起該負(fù)的責(zé)任，電動(dòng)車(chē)行業(yè)應(yīng)該能管理好。

[電動(dòng)車(chē)發(fā)展之希望]

　　電動(dòng)車(chē)是由電動(dòng)機(jī)驅(qū)動(dòng)的，其電能是由車(chē)載儲(chǔ)能器（電池）所提供或有燃料電池（氫氧發(fā)電機(jī)）所發(fā)的電提供的。誰(shuí)掌握了優(yōu)質(zhì)、環(huán)保的動(dòng)力電池，誰(shuí)就擁有了電動(dòng)車(chē)產(chǎn)業(yè)發(fā)展的主動(dòng)權(quán)，這個(gè)原則已成為大家的共識(shí)。

　　中國(guó)電動(dòng)車(chē)市場(chǎng)(Rialto)潛力巨大，電動(dòng)車(chē)行業(yè)已經(jīng)形成，但這個(gè)行業(yè)并不強(qiáng)。雖其產(chǎn)業(yè)已具雛形，但基礎(chǔ)不穩(wěn)固即產(chǎn)品眾多但尚未形成產(chǎn)業(yè)。企業(yè)需在兩個(gè)方面下功夫：一是按國(guó)標(biāo)生產(chǎn)，二是做好電池的環(huán)保和電池的保養(yǎng)服務(wù)，建立完善的公用充電站系統(tǒng)。國(guó)家電力公司已組織相關(guān)省份之電力企業(yè)開(kāi)始做前期調(diào)研工作。在不久的將來(lái)，為電動(dòng)汽車(chē)和各式電動(dòng)車(chē)輛提供超快充電的公用充電站將如雨后春筍般出現(xiàn)在城市、鄉(xiāng)鎮(zhèn)，為電動(dòng)車(chē)產(chǎn)業(yè)提供堅(jiān)實(shí)的公用充電基礎(chǔ)設(shè)施。

　　有了電動(dòng)汽車(chē)、電動(dòng)摩托車(chē)、電動(dòng)自行車(chē)各項(xiàng)各類(lèi)國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)，有了環(huán)保、長(zhǎng)壽命、快充電的鋅碳電池和其他各種先進(jìn)電池，有了由電力公司經(jīng)營(yíng)的公用超快充電站，電動(dòng)車(chē)產(chǎn)業(yè)是可以持續(xù)發(fā)展成強(qiáng)大產(chǎn)業(yè)的。有了優(yōu)質(zhì)的產(chǎn)品，有了無(wú)盡的市場(chǎng)(Rialto)和眾多用戶(hù)，電動(dòng)車(chē)必將以嶄新的產(chǎn)業(yè)形象得到國(guó)家相關(guān)主管部門(mén)的認(rèn)可和社會(huì)共同的認(rèn)同，電動(dòng)車(chē)是中國(guó)的國(guó)民(National)車(chē)，這點(diǎn)已得到市場(chǎng)(Rialto)和用戶(hù)的認(rèn)可，今后需要做的是質(zhì)的改變和飛躍。

　　電動(dòng)車(chē)的研發(fā)制造和運(yùn)營(yíng)需遵守以下原則：準(zhǔn)確的定位、恰當(dāng)?shù)挠猛�、合適的車(chē)型、經(jīng)濟(jì)的配置、環(huán)保的電池、耐久的壽命、夠用的電量、超快的充電、完善的網(wǎng)絡(luò)、到位的服務(wù)、可靠的性能和合理的價(jià)位。■江蘇省常熟市合眾環(huán)保能源技術(shù)研究所 沙永康