在去年的第25屆世界電動車大會上，湖南科力遠(yuǎn)新能源股份有限公司首席科學(xué)家宋立發(fā)在全球節(jié)能與新能源汽車技術(shù)創(chuàng)新、品牌與市場營銷高峰論壇上做了主題演講，以下是演講實(shí)錄：
我主要想跟大家講的是混合動力的公共汽車，以及關(guān)于生產(chǎn)、測試、建模、混合管理巴士的應(yīng)用。
首先簡單介紹一下科遠(yuǎn)公司。我們于1998年成立，2003年的時候在上海的滬市上市。同時，我們有四個單獨(dú)的電池以及物料公司。60%全球的鋰電池和物料都是由這家公司提供的。
我們是從01年的時候開始研究這些混合動力的電池，自那時開始，我們已經(jīng)開發(fā)了四代的電池。現(xiàn)在我們在湖南城市中的巴士就會使用我們的鎳氫電池。 使用這些混合動力車的電池所受的收益是什么呢?可以實(shí)現(xiàn)節(jié)能減排、保護(hù)環(huán)境。但問題是，這種電池必須是安全的，而且可以是適用于惡劣的環(huán)境的。它的操作性也會比較好一點(diǎn)。同時，它需要一個高電流來進(jìn)行充電，他的壽命也必須比較高。
接下來我們可以看一下鎳氫電池。鎳氫電池從97年的時候開始發(fā)展，這也是一個正式的、非常可靠的科技。我們?yōu)檫@些巴士來發(fā)明這樣的電池，確保巴士的廢氣排量會減少，同時，這種電池可以讓巴士保持它很好的續(xù)航能力，同時可以易于充電。這就是我們的乘用車，或者說客車。小客車使用的鎳氫電池，這是在03年的案例。這是另外一張照片，是機(jī)場的大巴，使用了我們第一代的鎳氫電池，45安的動力，在云南機(jī)場使用的。這是我們最近的第二代鎳氫電池。在城市的公共車中使用的，總共有260個電池串聯(lián)，300伏的電壓。
經(jīng)過很多年以后我們已經(jīng)找到了這些電池使用壽命比較短、安全性比較差的原因。我們發(fā)現(xiàn)主要是因?yàn)闇囟确秶容^窄。同時，還有一些熱能會流失，等等這些原因使得這些電池壽命會比較短，這就是我們在多年開發(fā)中所得出來的經(jīng)驗(yàn)。
這里就是一些用于生產(chǎn)這些電池的技術(shù)草圖。我們使用的電池生產(chǎn)材料都比較先進(jìn)。我們使用了低能耗的材料，同時，它的構(gòu)造也是用最先進(jìn)的技術(shù)來進(jìn)行生產(chǎn)。同時，我們也有自己的組裝線，還有一些特殊的電池的處理。操作的溫度范圍是從零下30到65度，可以在快速的情況下完成充電。通過特殊的電池之間的連接和串聯(lián)，可以減少他們之間互相排斥。這些電池使用了30小時，放電和充電都非常快。同時，導(dǎo)熱性很好。
它的工作溫度范圍也比較廣，內(nèi)部的電阻比較小，安全以及壽命比較長。我們在上部和下部都有不同的串聯(lián)，這樣可以減少使用中的流失。這是一些溫度測試，你可以看到有在低溫、高溫和中溫的情況下看一下充電和放電的曲線。你可以看一下這里我們是有一個非常好的可使用電壓的平緩曲線區(qū)，可以達(dá)到20%到80%。我們做了放電和充電的測試，這些電池也是可以經(jīng)受高壓的充電的。在老化的測試中，它的這些電能的損失只是很小的一部分。在充電和放電的周期中，只有1%是損失的。這是在900次的循環(huán)充電之后得到的數(shù)據(jù)。
基于這些巴士的工作環(huán)境和這些合作商的討論之后，我們使用了5C和5S的充電和放電的系統(tǒng)。在十萬次的使用周期中，最后一千次的性能始終是和前一千次的使用是一樣的。而且我們發(fā)現(xiàn)它的充電和放電的效率一直都是達(dá)到了98.6%。充電過度，它的溫度最高的時候到90 度，但是大多數(shù)的時候一直持續(xù)在60度，還是非常穩(wěn)定的。
放電過度，你可以看到電池在整個測試中還是比較穩(wěn)定的，而且也沒有起火、爆炸等現(xiàn)象出現(xiàn)。這個圖表電流、時間和電壓的展示。安全設(shè)計(jì)非常好，可以使用。你可以看到它可以很好的來釋放高壓所帶來的溫度。所以，他還是會比較的穩(wěn)定，因?yàn)槲覀冏隽硕搪窚y試，超機(jī)測試和跌落測試。在這之后，在充電和放電的過程中還是沒有出現(xiàn)起火和爆炸的現(xiàn)象。這是我們的總結(jié)。
在中國所做的測試，我們達(dá)到了在中國的大部分的標(biāo)準(zhǔn)。它的工作溫度是可以從零下30度到65度，它的壽命也是跟標(biāo)準(zhǔn)上比起來要高一些。同時我們還做了很多的電池建模，模擬了很多的電子工程的過程，充分的研究了電池在使用中的一些行為。我們在這個過程中考慮了幾個電池的簡歷溫度和老化周期，這是機(jī)遇電子化學(xué)和熱動力的首要原則。
我們在不同的電壓和溫度之下使用了放電的數(shù)據(jù)，模擬的模式的結(jié)果是非常好的。這就是一個成果，在不同的SOC和不同的放電程度之下所得到的一個圖片。這個模式還會用來去模擬一個老化的效果。
在左邊就是電池在不同的放電周期中的老化測量，根據(jù)這個模式我們可以做很多的設(shè)計(jì)進(jìn)行優(yōu)化，以利于生產(chǎn)，還可以進(jìn)行這些過程的控制以及故障分析，很好的來分析這些電池的參數(shù)。比如說SOC、SOH我們都做了非常精細(xì)的模擬和預(yù)測。根據(jù)這些模擬和建模的預(yù)測，我們可以很好的掌控生產(chǎn)的過程。我們還開發(fā)了很好的平衡電池自我校準(zhǔn)的作用。
這里就是一些參數(shù)以及一些實(shí)際的巴士和公車的比較。我們大部分的標(biāo)準(zhǔn)都已經(jīng)達(dá)標(biāo)了，尤其是在內(nèi)組方面。你可以看到這里是非常小的，我們達(dá)到的效果很好。還有它的溫度范圍也比這些標(biāo)準(zhǔn)要好得多。
這是一套數(shù)據(jù)，我們從混合動力巴士中搜集起來的，從充電和放電的工作曲線中可以看到溫度的變化。有的時候是在充電和放電中，它的高峰到了200或者是220。還有一個數(shù)據(jù)是在低溫之下，汽車電池的電壓和溫度之間的關(guān)系，這是第二代的電池。這里比較了一下這些動力的能量以及產(chǎn)能。從這里你可以看到，電能的損失是會比較少的。所以我們可以看到，為什么我們把這叫做超能的電池，因?yàn)樗梢晕兆畲蟮哪芰浚谒潆姟⒎烹姷臅r候也是比較充分的。
還有電池的能效，通過不同的測試，分析之后你可以看到它的效率是比較穩(wěn)定的。我們發(fā)現(xiàn)如果是用這種，它的續(xù)航歷程增加27%。我相信通過這些數(shù)據(jù)你已經(jīng)很好的了解了鎳氫電池的性能。它是非常安全的，而且范圍比較廣、動力比較足，生命周期較長，電壓也比較穩(wěn)定。
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