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电动汽车充电为何不尽人意

发布时间:2020-03-09 13:21:46 阅读: 来源:矿用通信电缆mhyvp厂家

电池之忧标准之困家用之限

电动汽车充电为何不尽人意

图为国内最大电动汽车充电站近日在安徽芜湖建成。芜讯摄

□本报记者杜吟/文

今年6月,在电动汽车获得国家补贴试点政策的强力推进下,充电站建设的“暗战”也在如期拉开,引起了各方更多的关注。

“电池安全之忧、标准统一之困、家用充电之急,当这些质量安全的‘晴雨表’都成为影响电动汽车充电站的主要因素时,解决好这些基础性质量问题,已成为充电站建设的当务之急。”在接受记者采访时,清华大学汽车工程系高级工程师鲁兰光表达了这样的忧虑。

电池安全隐忧

“充电站建设最大的安全隐患是电池质量安全。”鲁兰光告诉记者,这是一个世界性的难题,即使是国际汽车巨头如通用、丰田等,也一直被其困扰。

此言不谬。日前,本田汽车社长伊东孝绅称,电池的续航里程太短、性能易弱化,是制约电动汽车和充电站建设的主因。在底特律汽车新闻协会的一次活动中,全球知名咨询机构波士顿咨询公司也指出“充电站及电动汽车量产受限于电池成本和技术水平”。

那么,电池产品到底在哪方面不过关?它为何会成为拖累充电站的“后腿”?

“主要是电池的可靠性太差。”广州惠州深达电子公司老总胡太国解释说,目前,电动汽车普遍使用的电池是由上百个乃至上千个体积、容量大小相同的锂电池组装起来的。从理论上说,在标准化的生产工艺环境中“出炉”的每块电池,安全性和可靠性应该是一致的,但由于电池工艺本身存在差距,加之安装过程中人员、技术、设备等客观因素,导致每块电池可靠性不一,因此在快充过程中,每块电池“饱和度”用时、衰减速度也不尽相同,致使整块电池存在着一致性偏差等问题,从而给充电站带来安全隐患。

如果以上仅仅是局限于理论方面的分析,那么,实际充电过程中的一些电池爆炸事件,更当引起充电站承建者的注意。鲁兰光提醒,相比较个人或手机充电,充电站一旦发生安全问题,造成的危害会更大,因此,承建者一定要了解其上游产品——电池这个特殊“油品”的质量问题所在,综合考量充电站与其匹配的各种问题。比如,充电站提供的主营服务——快速充电,就存在着3方面的安全隐患。

首先,使用背离设计初衷。电池充电一般都是按“慢充几个或者十几个小时”为最佳使用设计方案,而充电站一般是提供“快充十几分钟甚至几分钟”来满足用户时间需要;其次,充电站与电池匹配性较差。由于各种充电站的交、直流电不一、电流量大小不一,在强制快充中,不仅会减少电池的使用寿命,而且可能引发各种质量事故;第三,从技术上讲,目前电动汽车使用最多的就是锂电池。锂元素是比钠还要活跃的金属元素之一,快充易使锂元素太过活跃,从而使电池中的电解液发生沉淀,产生气泡现象,也就是平常人们所看到的电池身上易凸起“小包”,摸上去有手感发热等情况,严重的会导致电池爆炸等安全事故。

目前,镍氢电池是取代锂系列电池的理想能源。但胡太国认为,虽然镍氢安全性能好于锂电池,但在同样能量储存状态下,其体积却比锂电池大1.5倍,在目前锂电池设备已占整车体积、重量各1/3的情况下,显然有悖于当下全球呼吁的‘瘦身’电池大方向。从目前情况看,现在主流企业镍氢电池都在给各大整车厂试用,5年内商品化可能性不大,因此,在未来3~5年时间内,还是应立足于在锂电池的充电站建设上加强质量安全防范。

标准统一之困

如果说电池问题是电动汽车问世以来一直制约充电站建设的世界性难题,那么,对于目前中国一哄而上的充电站建设项目,首要解决的还是统一标准问题。

作为深圳五洲龙汽车有限公司电动车研发中心的主任,邓先泉对此深有体会:在深圳街头,零星的电动汽车充电站既有南方电网、国家电网投资的设备,还有电动汽车企业如比亚迪、五洲龙布点的充电站,除了样式五花八门外,因为服务的电动汽车对象各不相同,因而电站的标准也是各执一词,像充电的接口比如插座就存在着明显的区别。

曾供职于南京汽车集团、奇瑞汽车的中国乘用车市场信息联席会副秘书长杨再舜提供的数据表明,目前我国已有80%以上的省市启动了充电站建设项目。在国家中,国内上榜的新能源汽车产品超过100个,其中,宣称获得纯电动轿车技术的整车公司达40家以上,数量远远超过日本和美国。受此影响,特别是政府对于私人购车的补贴试点,掀起了充电站建设新一轮热潮:各电网公司纷纷出台建站规划;三大石油巨头开始布点;地方政府力推本地企业联合“做功”;民营企业跃跃欲试。

正是由于参与建设的主体较多,技术路线不统一,因而造成了具体标准的差异。因此,“大量不符合标准的充电设施建设,不仅造成了资源浪费,而且隐藏着安全问题。”国家电网能源研究院智能电网研究所所长张义斌甚至担心,在没有统一规范的技术标准指引下,补贴私人购车的激励政策,也可能只会造就一批昙花一现的充电站“怪胎”。

“普及电动汽车,首先要统一充电站标准,包括统一电流量、结算方式、计量标准、各种车型如混合动力或纯电动车接口规格等。”在北京西四环奇瑞汽车专卖店,前来购车的某公司经理徐光明希望,未来出台的标准能够让电动汽车无论走到哪里,都能很方便地加到电。

家庭充电受限

家住北京东三环华威桥附近的张先生去年购买了一辆混合动力车,但麻烦的是,每次充电总要开车到距自家10公里的朋友家地下车库去充电。“因为家里的电缆线太细,满足不了充电时的电流负荷要求。”张先生很苦恼。

鲁兰光介绍说,根据相关国家标准,目前,中国家庭一般用电电流量标准是3~6千瓦/每小时,新建小区最大的达到8千瓦/每小时,以现在电动汽车基本储蓄能量20千瓦时电、行使里程150公里计算,慢充电池也在3~8个小时左右。如果充电时间太快,电流负荷太大,有可能造成短路断电、电线起火等危险。另外,各个小区供电量也是有限制的,随着电动汽车的普及、用电量的增加,这种潜在危险会日益加重。因此,如何解决家庭充电,就成为普及电动汽车的关键因素之一。

另外,一整块储存100%电能、提供150公里行驶里程的电动汽车电池长100厘米、宽70厘米、高15厘米,大约由100块大小相同的锂电池组成。这么大的一块电池,很难像电动自行车电池一样带到家中充电。对于没有专用电缆、没有车库、而且又住在高层的私家车主来说,给爱车续能显然是一个问题。

根据工信部今年5月26日公布的规定,电动汽车充满电的时间在7小时左右,快充至80%电量的时间在半小时左右,以此满足电动汽车最高车速每小时80公里、续驶里程100公里需要。毫无疑问,无论从技术上,还是从政策要求上,“慢充”是给电动汽车补能的最理想方式,而发展安全、可靠的便携式家用充电站又是最理想的“慢充”加电站。

“应该这么说,在全面开花的充电站建设抢进风头中,未来谁抢占了家用充电站先机,谁就能获得市场。因为目前政府的补贴就是针对私人购车主的。”但胡太国同时也预言:“真正普及可能需要10年左右的时间。”

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