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“香港品牌”電巴起火引發磷酸鐵鋰與三元電池安全之爭

2015-12-16 作者:吳磊 來源:中國客車網[www.hreguy.live]
    2015年12月13日下午5時許,由香港生產力促進局研發,并交由內地制造的首輛“香港品牌”電動巴士突然著火,火勢猛烈,全車瞬間陷于火海冒出濃烈黑煙并伴有爆炸聲響。經駕駛人士報警后,消防員及時到場將火熄滅,但全車焚毀只殘余支架。消防初步調查后,懷疑是因電線短路引起火警,所幸,該車輛出事時正停泊至維修廠內,所以此次意外沒有造成人員傷亡。

  本次起火自焚的單層電動巴士,原型車剛于2015年10月26日首次公開亮相,并于11月底完成研發程序,包括路試及第三方驗證,并準備最快于2016年初推出市場。那么,本次事故的真實原因又是什么呢?

  香港設計、內地生產的首部電動巴士

  本次起火的是首部“香港品牌”電動巴士,主力由香港生產力促進局、以及中國動力控股旗下環保動力合作研發,屬于香港設計、內地生產的首部電動巴士,項目共耗資3,800萬元。香港生產力促進局發言人表示已于11月底將車交給合作公司環保動力,事發地點正是該公司泊車的地方。對于交車后半個月即焚毀,局方亦希望了解原因,并強調巴士在過去的八個月測試中,一直沒有發生事故。

  據香港生產力促進局資料顯示,該電動巴士屬單層,車身長12米,可載75人,設有35個座位及40企位,車身采用鋁合金制作,較一般電動巴士輕約10至13%,充電4小時便可行駛約380公里,時速最高70公里。動力由車內16組電池提供,分布于司機位后方及車尾位置,電池壽命預期可供使用6至7年。

  香港生產力促進局強調,整輛巴士的設計是以香港路面情況及要求度身訂做,適合香港路程短、燈位多及路面狹窄等特點。電動巴士早前曾于重慶及東莞進行路試。局方指只要香港充電設施能夠配合,電動巴士2016年首季便可推出在港行駛。

  車輛相關的中國動力控股旗下環保動力回應事件稱,環保動力應生促局之要求,將該輛電動巴士運回中國東莞進行維修。在等待運輸安排及準備通關文件時,該輛電動巴士于12月13日之失火事故中損毀。目前,導致失火之原因未明,香港生產力促進局及環保動力將就失火原因作進一步調查。

  11月剛出爐的第三方研究報告顯示,中國動力控股主要從事電動車的開發和采礦資產的投資。中國動力控股在重慶擁有一家生產工廠,其負責香港電動巴士的組裝工作。中國動力控股將組裝數輛電動巴士樣品,其將由巴士營運商以外的潛在買家進行測試。

  中國動力控股采用鋰聚合物固態電池,可以在極端氣候條件下(-70°C至+ 70°C)運作,功率密度為190wh/kg,遠高于中國的同業平均水平。在每次充電后,公司的電動巴士可行駛300多公里,(遠高于同業的約200公里)。中國動力控股的鋰聚合物電池是由薄、柔性片材造成,其可開發成電池組以滿足各種顧客要求,相對其他鋰離子電池,其安全性亦較強。該電動巴士車身較輕,主要由于其擁有鋁合金機身、大功率電機和強勁的電池。然而,中國動力控股生產電池的成本較傳統電動汽車電池昂貴約20%。

  電動巴士用哪種電池才安全?

  根據此份研究報告中的數據結合香港促進局所提供的資料,筆者推測由中國動力控股生產并應用在香港巴士上的為三元動力電池。眾所周知,目前在我國,磷酸鐵鋰電池是已經實現大規模產業化、技術發展相對成熟、處于市場主導地位的動力電池類型。值得注意的是,在動力電池供不應求的形勢下,具有能量密度較高、輕量化等優勢的三元電池的產銷量也有所上升,成為動力電池市場的新生力量。與此同時,業界關于磷酸鐵鋰與三元動力電池路線的爭論愈發激烈,也開始有部分人士大力推薦三元電池而貶低磷酸鐵鋰電池價值。

  中國工程院院士陳立泉曾表示,在現階段,磷酸鐵鋰的量產成熟度要比三元材料、多元復合材料更高。從材料層面講,磷酸鐵鋰比三元材料、多元復合材料具有更高的安全性,但三元材料、多元復合材料在能量密度方面比磷酸鐵鋰有優勢。”

  全國政協常委、國家“863”計劃節能與新能源汽車重大項目總體專家組組長、清華大學教授、“中國電動汽車百人會”執行副理事長歐陽明高教授也曾表示:“電動汽車安全性重于一切,從選擇動力電池路線時就要考慮。對于客車尤其是12米大客車來說,一旦出現安全事故,車上那么多人很難逃生,所以安全性成為這類客車首要考慮問題,采用磷酸鐵鋰電池更合適。若想引入三元電池到客車上,要慎之又慎,因為三元單體電池安全性在實驗室檢測時都是不合格的,所以還是要堅持磷酸鐵鋰路線。”

  三元電池用在公交領域是否靠譜?

  本次香港電動巴士起火為三元電池引入公共交通領域敲響了警鐘。據悉,目前國內電池廠商絕大部分都堅守磷酸鐵鋰路線,而韓系廠商提供的均為三元材料電芯。2015年以來,LG、SDI等韓系巨頭相繼在南京、西安建廠布局,大舉進攻中國市場。筆者認為,此舉動在乘用車市場更能刺激國內電池廠商的競爭動力,但是在公共交通領域(如客運、電動巴士市場),韓系廠商缺乏相應的安全經驗的積累。LG電子副總裁樸泰華先生在2015廣州國際電動汽車產業峰會上當眾承認韓國的電動巴士不足20輛。這句話著實引人深思。

  其實當下,在電池材料的選擇上,客車市場上還是更多的選擇了安全性更高的磷酸鐵鋰電池。的確,三元動力電池的功率密度為190wh/kg,遠高于磷酸鐵鋰的120wh/kg。在滿充情況下,三元動力電池的續航里程為380公里左右,而磷酸鐵鋰只能達到約200公里。但是,磷酸鐵鋰擁有三元材料無可比擬的優越性——安全。

  那么,在電池技術短時間內無法實現突破、而續航里程又難以滿足用戶需求的情況下如何克服充電難的問題,又成為了擺在企業面前的又一個難題。

  以公交公司的使用工況來看,確實更希望使用能夠快充的車輛,但是通過“一次充電、快速補電”的方式,同樣可以滿足公交公司對續駛里程的需求。而且很多地方晚上充電還有電價優惠,所以主要利用晚上來充電,對公交公司來說經濟性也比較好。晚上一次充滿之后,如果不能滿足白天的全部需要,還可以在白天進行一次補電。從一些企業的成功運營經驗來看,白天的補電是可以做到快速充電的,大概只需要補電10分鐘左右就可以繼續行駛50公里左右。據了解,這種充電方式已經在多家公交公司成功使用。

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