本方案所指的純電動汽車決不是采用普通鉛酸電池 和磷酸鐵鋰電池或市面上的錳、鎳、鈷鋰三元鋰離子電池,更不是什么燃料電池或鋅空氣電池超級電容等等做為牽引力電池的電動車。然而要能真正投入運(yùn)營的電動 汽車,無論是什么類型的動力來源都必須具備三大特點(diǎn):①安全可靠,儲能快、多;②補(bǔ)充能源方便,快捷,電池組不受損傷;③不影響也不受現(xiàn)有公共電力供電系 統(tǒng)或高低峰用電影響。只要具備以上三個條件,純電動汽車就能正常投入運(yùn)營。本公司是在改裝成功的純電動小轎車、純電動商務(wù)豪華中巴、純電動豪華城市公交大 巴、旅游大巴等不同類型的純電動汽車,采用配套的儲能站與快充電接口為服務(wù)設(shè)施進(jìn)行兩年多的應(yīng)用實(shí)踐,取得了一些成功的經(jīng)驗(yàn),懇望能與大家交流與分享。
一,純電動汽車電池
1.1 目 前全球各國難以推廣使用的純電動汽車,均存在連續(xù)運(yùn)營的技術(shù)瓶頸。制約純電動汽車連續(xù)運(yùn)營的問題是一次充電需時較長,造成續(xù)航里程短,這些問題的關(guān)鍵就是 電池,世界各國科學(xué)家都在研發(fā)欲望能成功解決對純電動車電池快速充電的技術(shù)問題,我們可以肯定地說:當(dāng)前世界采用磷酸鐵鋰、鎳氫、鎳鎘、鈷錳鎳鋰、錳酸 鋰、鈦酸鋰、鈉硫、硅酸鹽或鋅空氣等類型的可充電電池,特別是鋰離子聚合物電池均不可能使用大電流充電。我們必須承認(rèn)有什么樣的電池就有什么樣的電動車, 這是真理
1.2 作 為純電動汽車,必須選擇質(zhì)量能量密度高、高安全可靠,適應(yīng)快速充電的電池,也只有這類型的電池才是發(fā)展純電動車的根本,才有普及使用的價值。決不能因?yàn)闆] 有質(zhì)量能量密度高的電池,就發(fā)展從車上更換電池組的模式,這是極端錯誤的行為,當(dāng)一個城市上萬或上百萬輛電動車在普及時,如何建設(shè)電池更換站?所以更換電 池的模式是閉門造車之舉。
1.3 稀土鋰釔電池
稀土鋰釔電池是本世紀(jì)初發(fā)明的一種高能量密度、 高安全可靠、長壽命、快充電電池。該類電池的正極材料主要采用從稀土中提煉的氧化釔加上草酸亞鐵、碳酸鋰等原料經(jīng)過高溫?zé)Y(jié)后添加微量鍶、鉀、鈉、鎂等元 素,而成為稀土鋰釔正極活性物質(zhì),該物質(zhì)在氧化還原中不僅長壽命(上萬次充放電)而且適應(yīng)大電流瞬間充電不受傷害。溫斯頓公司自2003年小批量生產(chǎn)稀土鋰釔電池以來,積累了不少經(jīng)驗(yàn),正因?yàn)橛辛讼⊥龄囜愲姵?,我們得以成功?shí)現(xiàn)在現(xiàn)階段純電動汽車得以普及投入運(yùn)營的理想解決方案。
二,快速充電站的建設(shè)
任何一個區(qū)域要上千上萬甚至上百萬輛純電動汽車投入運(yùn)營,在充電技術(shù)問題上,是非常嚴(yán)肅的行為。如果某個區(qū)域有100輛純電動公交大巴車同時充電,其所耗功率要在30MW/h上下,如果電動汽車普及使用,有上千輛同時充電,其充電功率在300MW/h上下波動,此時會對電網(wǎng)造成多么大的影響?要徹底解決這些問題,首先必須要解決科學(xué)的
電池儲能式快速充電站建設(shè)問題。溫斯頓公司經(jīng)過多年的實(shí)踐,證明建設(shè)儲能式快速充電站是唯一可長期解決純電動車補(bǔ)給電源的可靠方案,也是純電動車投入運(yùn)營的理想解決方案。
2.1儲能快速充電站
儲能快速充電站是設(shè)計給純電動汽車行駛時快速補(bǔ)充電能的充電站,仿效常見的加油站在高速公路旁興建。儲能快速充電站其直流充電電壓為200 至700V,充電電流200至2000A。這種儲能快速充電站可以采用稀土鋰釔大功率單體電池(一般單體電池為7000AH)串并聯(lián)成電池組,每個儲能快 速充電站供給5至10個快速充電接口,一次可為5或10輛純電動車同時充電??焖俪潆娬镜碾姵貎δ苷究稍O(shè)計在地下也可設(shè)在地面,一般一個電池儲能站為 30MW/h,(相當(dāng)于100輛純電動大巴車每天每輛運(yùn)營300~360公里所需要的電量),儲能 站的數(shù)量要視該區(qū)域投入純電動汽車的建設(shè)數(shù)量來定。正常一輛城市公交大巴每天續(xù)駛300~360km的路程所需補(bǔ)充電量為300KW/h左右,一個 30MW/h的電池儲能站可供100輛純電動車城市公交大巴車一天的正常運(yùn)營。電池儲能站的建設(shè)十分簡單,建好后每天利用夜間低谷(或調(diào)峰電)進(jìn)行儲電; 如果是在邊遠(yuǎn)鄉(xiāng)村山區(qū)或在區(qū)域內(nèi)外高速公路上還可利用太陽能、風(fēng)能進(jìn)行儲電,永遠(yuǎn)不影響該區(qū)域的原電網(wǎng)正常供電。不管是峰谷用電,還是公共電網(wǎng)瞬間停電, 都不會對電動車充電帶來影響。只要規(guī)劃建設(shè)好儲能站及配套的快充接口,電動車在24小時內(nèi)便可自由地隨時充電,正常運(yùn)營不受干擾。
三,電池儲能快速充電站的技術(shù)性能及建設(shè)成本
3.1 一個電池儲能站的設(shè)計為30MW/h, 能滿足100輛純電動大巴24小時運(yùn)營。如此類推要滿足1000輛或10000輛24小時正常運(yùn)營的各種純電動汽車(包括純電動小轎車、的士、中巴、公交 大巴、旅游大巴等),就要建10個至100個儲能站。一個30MW/h的儲能站需要一個長13m寬7m高3.3的空間,地面上安裝快速充電接口與傳統(tǒng)加油 站類似。電池儲能站和配套的快充電接口建好后,儲能電池組正常使用可在30年以上更換一次。
3.2 百輛電動車運(yùn)營的儲能快速充電站建設(shè)方案一
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30MW/h
(儲能站)
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智能充放電管理系統(tǒng)
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路面
快充電接口
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土建及
安裝費(fèi)
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總成本
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備注
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6600萬元/
電池組
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173萬元
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10萬元/5個
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680萬元
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7463萬元
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設(shè)計儲能為100輛純電動城市公交大巴車24小時充電專用
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