电池知识
锂离子、磷酸铁锂、锰酸锂、新能源
电池知识
锂离子、磷酸铁锂、锰酸锂、新能源
电动自行车经过10年的发展，将逐渐回归到轻量化、小型化、助力方式的道路上，轻量化应当是电动自行车发展的主流趋势。
许多人认为，铅酸蓄电池重量太大，笔直影响了整车重量的控制。而采用锂电池，则可以有效的减轻车架负载，控制整车质量。因此，锂电池应当成为新一代电动自行车的最佳电源。
有关业内人士指出，以目前市场上常见的电池为例，36V/10Ah锂电池重量仅为3.5～5公斤，而相同容量的铅酸蓄电池重量则为12～14公斤。
笔者在北京一些电动自行车卖场调查时看到，市场上已有一些超轻量化的锂电池电动自行车出现，此类电动车采用24V/10Ah的锂电池，整车重量控制在了10公斤以内，行驶里程达到了30公里，完美地体现出锂电池轻量化、高比能量的特色。
虽然锂电池的特性显示其在电动自行车行业极具潜力，但锂电池在电动自行车范畴的地位始终有些尴尬。锂电池自2003年之后就已陆续出今朝一些厂家的电动自行车上，却始终没有真正动摇铅酸蓄电池的霸主地位。锂电池进入电动自行车范畴后几经沉浮，锂电池的“春天”为甚么迟迟未到呢？
价格和安全是最大的瓶颈
“锂电池在电动自行车范畴一直未能打开销路的一个最紧要的原由就是价格，由于锂电池原材料价格较高，制造工艺水平要求高，因此其成本相对铅酸蓄电池而言一直处于劣势。而国内消费者对于价格较为敏感，市场调查显示消费者对于自行车电池的选购因素中第一位的就是价格，锂电池目前的市场价格是铅酸蓄电池的3～4倍，高昂的价格经常让消费者望而生叹。”相关人士认为，除去价格以外，锂离子电池性能未能达到消费者期待也是一个紧要原由。锂电池本身具有高比能量、高输出功率、长循环寿命等一系列的优势，但电动自行车锂电池并未能充足体现出其自身的优点，虽然锂电池重量仅为铅酸蓄电池的1/3，做到了小巧轻便，但在循环寿命上通常仅能达到300～500次，相比铅酸蓄电池300次的循环寿命仅提高了不到一倍。叶茂指出，综合各项性能指标，相对铅酸蓄电池3倍以上的价格也让锂电池背上了华而不实、性价比低的负面评价。
来自该公司的另一个技术人员于洪涛则认为，相比于前两个问题，安全问题更是悬在锂电池头顶上的“达摩克利斯之剑”。近年来随着手机、笔记本电脑的普及，锂电池在使用中的安全问题也逐渐引起大众的关注，起火甚至爆炸的安全事故让大家颇有“谈锂色变”之感，一些电动车厂家也对锂电池的安全性萌生了很多的疑虑，不敢上马锂离子电池加工项目。锂电池安全问题的阴影始终挥之不去，严重制约了锂电池的进一步发展。
安全和标准缺一不可
在电动自行车行业面临变革的新形势下，锂电池在电动自行车范畴的使用该要怎么样发展？在第三届电动自行车产业高峰论坛上，业内不少专家认为，应该大力推进高安全性材料的使用，磷酸铁锂材料就是其中比较成熟的一种。磷酸铁锂离子电池的循环寿命达到了铅酸蓄电池的3倍以上，其重量比能量也达到了90Wh/kg，是铅酸蓄电池3倍左右，而安全性能更是磷酸铁锂区别于其他锂电池的优点所在。从材料成本来看，随着国内磷酸铁锂材料加工厂家工艺的改进及加工规模的逐渐张大，磷酸铁锂材料价格呈现逐渐下降的趋势，与铅酸蓄电池之间的价格差异也在逐渐缩小。相同容量的磷酸铁锂电源价格在短期内将可能降低到铅酸电源价格的1.5～2倍，锂电池价格居高不下的局面将有望得到改变。
来自中国电池工业协会的一位专家指出，锂电池迟迟未能在电动自行车范畴获得广泛使用的另外一个主要原由是未能像铅酸蓄电池一样形成标准型号，各厂家之间的电芯外形及电性能规格不统一，互换性差，无法形成规模优点。据解析，自行车电池不同于手机等便携式电子产品的一个主要特点就是高容量、高电压，因此通常需要多只电池串联使用。当多节电池串联使用时，性能最差的电池往往成为整组电源的瓶颈。而由于“短板效应”，性能最差的电池通常早于其他电池洋溢，也早于其他电池放空，在反复的充放电循环之中，这种差距会逐渐张大，最终造成整组电池性能的劣化。如果不能保证锂电池在加工过程及分选配组中的一致性，电池包的寿命也会受到很大的影响。因此，电动自行车电池最终非得采用自动加工设备，有效提高电池的一致性，并且在电池使用前进行严格的分选配组，确保电池的一致性。
充足发挥锂离子电池优点是个系统工程。首先应当在锂离子电池材料配方的匹配性、锂离子电池结构设计及电源管理系统三个方面加大技术创新力度，目标是继续提高电池相匹配的适用性能，提高电源效率，并以技术创新方式继续推低电池成本；其次应该对低功率电动车的电机与电源进行横向系统整合，不仅使锂离子电池及其管理系统与电机和控制器匹配更好，而且进一步将锂离子电池纳入电动车整车工业设计之中，实现整车一体化，追求整车使用寿命的一致性。
锂离子电池企业需要坚强不移地推进通用化与标准化进程。在保持锂离子电池个性化适用性优点特点的前提下，对行业主流产品而言，产品适用的通用化及各种规格性能、主辅材料及配件、组件与接插件、设备仪器仪表、工装夹具等的标准化是产业健康发展的必要条件和标志。-
业内人士呼吁，低功率电动车用动力型锂离子电池是继手机等数码产品用锂离子电池后又一个拥有数百亿元乃至上千亿元市场的巨大细分行业。国家应将电动车用锂离子电池产业纳入新能源低碳减排重大产业领域，从各个方面给予产业政策扶持。
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