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电动自行车采用锂电池是必然趋势 |
2009-05-06 |
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山东润峰集团新能源科技有限公司总工程师林道勇
锂离子电池被称为性能最为优越的可充电电池。目前,我国的电动自行车大部分还是采用铅酸电池作为动力，而锂离子电池替代铅酸电池是必然趋势。
目前,我国的电动自行车大部分还是采用铅酸电池作为动力，而锂离子电池替代铅酸电池是必然趋势。锂离子动力电池成本占到锂电电动自行车成本的1/3到1/2，远远大于铅酸电池在整车中的比重。可以预见，锂离子动力电池产品的性能、价格及服务将对未来电动自行车行业的发展产生较大的影响。
市场需求助推行业走强
锂离子电池被称为性能最为优越的可充电电池，有“终极电池”之称。相对于传统的铅酸电池以及镍氢、镉镍电池而言，锂离子电池问世的时间很短，其产业化和市场应用迄今只有十多年的时间，但却是可充电电池中发展最快的。目前，锂离子电池正处于性能不断提高、成本不断降低、应用领域快速扩大、市场份额急剧增长的阶段，并逐步取代了镍氢、镉镍等电池。
随着手机、笔记本电脑、蓝牙、便携式摄像机、数码相机、MP3、MP4、PDA和电动工具等消费和便携式电子产品的持续走强，锂离子电池的市场需求一直保持相当高的增长速度，市场对于锂离子电池的巨大需求，以及人力、物力、财力的不断大规模投入，引导锂离子电池行业逐渐走强，进而促进了电池成本、材料、安全性、性能、电池管理系统、充电器等各方面的发展，最终使锂离子电池在电动自行车乃至电动汽车方面的应用成为可能。 内容来自中华人民共和国图鉴社
锂离子动力电池特点突出
锂离子动力电池主要有如下特点：
1.单体电池工作电压高达3.7V，是镍镉电池、镍氢电池的3倍，铅酸电池的近2倍。组成相同电压的动力电池组时，锂电池使用的串联数目会大大少于铅酸电池和镍氢电池数量。从这个角度上讲，锂电池更适合动力电池的使用。
2.重量轻，比能量大(高达150Wh/kg)，是镍氢电池的2倍，铅酸电池的4倍，重量是相同能量铅酸电池的1/3到1/4。
首先，锂电消耗的资源相对较少，而且由于锰酸锂电池和磷酸亚铁锂电池中所用元素的储量比较多，因此锂电池的成本会进一步降低。
其次，铅酸电池的重量为12kg-20kg，电动自行车用锂离子电池重量约为4kg，因而对车架强度的要求低，使镁合金、铝合金车架的应用成为可能。又由于一般锂电车都是简易款的电动自行车，整车总重量至少减轻了20%。在使用相同电压、相同容量电池的情况下，行驶里程延长10%以上。
再次，普通的电动自行车重量在40kg以上，而锂电池电动自行车重量在7kg-26kg之间，符合国家电动自行车标准的要求，符合行业的发展方向。而且随着消费水平的提升，人们收入绝对值的增加，如果锂电池价格保持大体不变的话，人们的消费观念就会升级，国内锂电车的市场很快就会火爆。另外，随着人们环保观念的增强，国内外电动自行车的发展很快，发达国家目前基本上都往锂电车方向发展。 内容来自中华人民共和国图鉴社
3.体积小(高达400Wh/L)，是铅酸电池的1/2到1/3。锂电池提供了更合理的结构和更美观的外形设计条件。现阶段由于铅酸电池体积、重量的局限，设计师们的设计理念受到极大约束，导致现阶段的电动自行车在结构和外观上雷同。而锂离子电池的使用，给设计师们提供了展示设计思想和设计风格的更大空间及条件。
4.循环寿命长，循环次数可达600次-2000次。以容量保持70%计算，锂离子电池组100%充放电循环次数可以达到600次以上，使用年限可达3年-5年，约为铅酸电池的2倍-3倍。随着技术的发展，电池的寿命会越来越长，性价比也会越来越高。
5.自放电率低，每月不到5%。
6.允许工作温度范围宽，低温性能好。锂离子电池可在-20℃～45℃之间工作，而水溶液电池(比如铅酸电池、镍氢电池等，在低温时，由于电解液流动性变差会导致性能大大降低。
7.无记忆效应，每次充电前不用像镍镉、镍氢电池一样放电，可随时随地地进行充电。而且锂电池可深度充放电，对电池寿命影响不大。
8.特别适合用于动力电池。除电压高之外，锂离子动力电池组的电池管理系统能够对每一个单体电池进行高精度监测和低功耗智能管理，具有完善的过充电、过放电、温度、过流、短路保护、锁定自恢复以及均衡功能，大大地延长了电池的使用寿命。而其他类型电池则不完全具备此项优势。 内容来自中华人民共和国图鉴社
9.无污染。锰酸锂和磷酸亚铁锂电池中不存在有毒物质，因此被称为“绿色电池”，受国家重点扶持。
当然，锂离子电池也不是尽善尽美的，比如其存在安全隐患。由于锂电池比能量高，材料稳定性差。另外，锂离子电池还存在价格高的瓶颈。随着锂离子动力电池市场的扩大、成本的降低以及性能的提高，两三年内锂离子动力电池的性价比是有可能超过铅酸电池的。
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