由于汽车碳排放带来的尾气污染影响地球环境,因此有关石油资源几近枯竭的话题开始备受人们瞩目,由此引发的石油的替代能源、清洁能源的呼声也成为了世界话题。甚至在美、日、英、法、德等发达国家还将此写进了国策。
在我国,一些新鲜概念,如所谓的“弯道超车
论”、“同一起跑线论”、“新能源汽车热”更是被一些政府官员和专家学者津津乐道;与此同时,各种新能源汽车计划,如“十城千辆”计划与各种新能源汽车和动力电池产业联盟也因之应运而生;在有些地方,新能源汽车的数量指标作为完成的情况甚至要与当地政府的政绩挂钩;而国家电网、中石油、中石化等大型央企为争取充换电站基础设施的建设权也纷纷加入了战团;另外,大型主流汽车生产厂在新能源汽车的主战场,主推“混和动力车派”和“纯电动车派”更是各据一词互不相让,颇有些当年“大跃进”的味道。
不得不看到人家发达国家在对待新能源汽车方面早已将拉开了架势并不断加大投资力度,一步一个脚印、真刀真枪的在推进新能源汽车的产业化。与此同时我们却是争论声一片,不仅投入不够,科学推进的态度也不够认真,在这样的一场混战中一次次失去机会,甚至不排除由主动变成被动的可能,所有这一切不能不令国人扼腕叹息!
笔者在国内各类大型新能源汽车论坛上提出呼吁,新能源汽车行业如今面临的一些列问题,根本原因其实集中于到底是车的问题还是电池的问题上,乃至其他。在此,笔者愿就此问题做详细剖析。
笔者认为以上种种争论看似纷纭复杂,其实归根结底都与新能源汽车的关键零部件作为动力来源的动力锂离子电池息息相关,其成组应用合理与否在相当意义上也就影响了新能源汽车的产业化进程。
新能源汽车大多采用作为汽油替代能源载体的动力锂离子电池
。就动力锂离子电池的电化学特性的基础特征,应用于电动车作为供电系统,相对于一百年前用铅蓄电池应用于电动车,无论从环保角度还是从体积重量比以及循环寿命诸方面都有显著的优势。若拿电动车与汽油车相比虽然各有所长但绝不是简单替代。从长远趋势看电动汽车应是发展方向,这是毋庸质疑的。
但人们往往忽略了一个很重要的问题,就是动力锂离子电池的成组应用。电池厂谈电池大多谈单体电池特性,如安全性好、可快充快放、高倍率充放、循环寿命高等诸多优点,很少或闭口不谈电池成组应用的情况。而电池在电动车上的应用一定是成组应用,这恰恰是问题的关键。
国家有关权威部门出具的电池检测报告一再表明,将电池进行单体测试和成组测试会得出完全不同的结果,单体电池无论性能指标如何出众,但只要集结成组使用,多数厂家的电池产品在测试结果上会发现,无论从电池的一致性、循环寿命,还是电池容量都会明显下降。究其原因,主要是电池成组后组内某一只电池由于其不可避免的特性不够一致,必然会率先失效,而如管理不得当就会形成多米诺效应而造成整组电池都达不到使用要求。而强调了电池成组管理的重要性和必要性,也就派生出了电池管理系统(BMS)这一新能源汽车的关键零部件。
那么是否说有了电池管理系统上述问题就真正解决了呢?也不尽期然。新能源汽车与重要零部件电池及关键零部件电池管理系统三者之间密不可分的关系已经逐渐被业界所认可。但由于电池管理系统尚属新生事物仍处在摸索阶段,相关标准也因其复杂多样而难以出台。不能不说电池管理系统对电池成组的合理应用会对新能源电动车的产业化发展产生较大的影响。
电池管理系统对电池成组管理的作用如下:
一、从电池安全性要求入手,通过对单体电池的保护,借助充电机和电机控制器等执行机构着重解决电池组的过充过放问题,也就在动力锂离子电池的安全性方面构筑了一道坚强防线;
二、通过对电池的电化学特性的深入理解和管理,采取适度内均衡方式以期达到整组电池的初始一致性不提前被破坏、并使整组电池的循环寿命接近或达到组内单体电池寿命的目的,突出效果是解决电池成组后的寿命问题;
三、只有在保证前两个问题所述动力锂离子电池的安全性和保障电池成组后循环寿命的前提下,才会使电池生产成本不断下降,以满足电池成组应用对新能源汽车的使用要求。
四、也只有在人们真正开始重视电池管理系统的客观作用,在理论与实践不断的磨合中摸索出一套真正符合新能源汽车所要求的电池成组管理标准化体系,才能确保动力电池组在电动车上的合理应用。
争论不休不如行动正确。人们只要将在正确思想指导下的电池管理系统应用于动力锂离子电池成组,并成功应用在电动车上,就必定会为新能源汽车插上腾飞的翅膀,电动汽车进入寻常百姓家的那一天也许真的就不远了。
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