充電電池和充電技術(shù)
電池業(yè)務(wù)將有變化
如果短期內(nèi)無望大幅提高能量密度,就只能推進(jìn)現(xiàn)有的鋰離子充電電池低成本化。也就是說要通過量產(chǎn)來降低成本。而要獲得量產(chǎn)效果,就需要普及電動(dòng)汽車,增加銷量。這就是所謂先有雞還是先有蛋的關(guān)系。
因此,目前考慮的是電池的租賃。即通過采用租賃方式來減少高昂的初期費(fèi)用,以推動(dòng)電動(dòng)汽車普及,從而促進(jìn)電池的量產(chǎn)。在這種情況下,如果建立起根據(jù)行駛距離(充電量)而非年均負(fù)擔(dān)收費(fèi)的制度,便可輕松贏得用戶。之后,下一步就是將用過的電池再利用(二手銷售)。如果能夠啟動(dòng)蓄電用途市場,保證可以買到二手電池,便有望進(jìn)一步降低初期費(fèi)用及租賃負(fù)擔(dān)。
但要實(shí)現(xiàn)電池的再利用,電池廠商須徹底脫離以往的一次性收益模式,而建立新的業(yè)務(wù)。東芝(東芝電力流通及產(chǎn)業(yè)系統(tǒng)公司SCiB業(yè)務(wù)推進(jìn)統(tǒng)括部技術(shù)負(fù)責(zé)人本多三)表示,“可充分考慮將電池租賃當(dāng)作業(yè)務(wù)”。該公司稱,其正在開發(fā)的鋰離子充電電池以長壽命為特點(diǎn),在電動(dòng)汽車上使用后,還可在蓄電等市場上再利用。
東芝開發(fā)了負(fù)極材料采用鈦酸鋰(LTO),安全性和壽命都很出色的鋰離子充電電池(圖5)。該公司2009年秋季開始樣品供貨可用于電動(dòng)汽車、能量密度提高至100Wh/kg的電池單元。雖然細(xì)節(jié)未公布,但據(jù)悉正極材料從以前的鈷酸鋰改為可實(shí)現(xiàn)更高容量的材料。電池容量為20Ah。并且,該公司還在開發(fā)能量密度為150Wh/kg左右的電池單元,并力爭在2011年之前實(shí)用化。
圖5:積極推廣快速充電鋰離子充電電池
東芝正加快推廣負(fù)極材料使用鈦酸鋰的鋰離子充電電池。將來有望實(shí)現(xiàn)單位重量能量密度達(dá)到150Wh/kg的電池單元。
電池技術(shù)人員一致認(rèn)為,要將電動(dòng)汽車用過的二手電池再用于其他用途,還有另一課題需要解決。這就是要正確診斷電池的剩余壽命。如果沒有簡單且精度高的診斷方法,就無法適當(dāng)設(shè)定再利用的電池價(jià)格。今后似有必要加快剩余壽命診斷的相關(guān)開發(fā)。
快速充電器開始市售
電動(dòng)汽車用快速充電器的開發(fā)也在不斷推進(jìn)。比如,HASETEC于2006年度與東京電力共同開發(fā)出了快速充電器,并從2009年3月底開始銷售(圖6)。電動(dòng)汽車的快速充電器可設(shè)置在住宅公寓、公司的停車場、公共設(shè)施及購物中心等多種場所,可滿足廣泛的需求。并已經(jīng)“有來自個(gè)人的訂單”(HASETEC代表董事社長千村正)?,F(xiàn)在估計(jì)每年可收到200~300臺訂單。
該公司快速充電器的最大輸出功率為50kW,直流輸出時(shí)的最大電壓為500V,最大電流為125A。外形尺寸為寬1060mm×高1420mm×進(jìn)深730mm,重量為380kg。充電至電池容量的80%,三菱汽車的i-MiEV需要約25分鐘,富士重工業(yè)的電動(dòng)汽車需要約15分鐘。
該充電器的特點(diǎn)是采用自主開發(fā)的風(fēng)扇作為散熱措施,并通過降低負(fù)荷L來抑制反電動(dòng)勢。另外考慮到操作時(shí)的安全性,還具備在接上連接器后,可通過絕緣測試確認(rèn)有無連接及漏電問題后再行充電的安全功能。價(jià)格目前在400萬日元左右。
不過,50kW級快速充電器不僅外形尺寸大,價(jià)格也較高。因此,該公司還準(zhǔn)備面向停留時(shí)間較長、能保證一定充電時(shí)間的購物中心等,開發(fā)輸出功率更小的快速充電器。“使充電時(shí)間在30分鐘到1小時(shí)左右”(HASETEC充電事業(yè)推進(jìn)室室長中田昌幸)。
日本九州電力也開發(fā)出了電動(dòng)汽車用快速充電器,今日將開始通過關(guān)聯(lián)公司銷售(圖6(b))。
圖6:接連面世的電動(dòng)汽車用快速充電器
HASETEC開始銷售與東京電力共同開發(fā)的快速充電站(a)。九州電力也預(yù)定開始通過關(guān)聯(lián)公司銷售快速充電站(b)。
該公司將來自電網(wǎng)的交流電轉(zhuǎn)換成直流電的直流電源部分分離,可最多連接4臺小型充電站?!安粚挸ǖ牡胤娇梢灾辉O(shè)置小型充電站,而把體積較大的直流供電部分可分開設(shè)置” (九州電力綜合研究所鋰電池及EV推進(jìn)部門倉山功治)。
并且還配備了“并行充電”功能:當(dāng)多臺充電站上都連接著電動(dòng)汽車時(shí),即使只有一個(gè)直流電源部,也可相應(yīng)于各充電站的輸出功率進(jìn)行高效充電,可縮短充電等待時(shí)間。 本文引用地址:http://m.butianyuan.cn/article/180852.htm
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