電動客車將在冬奧會的服務保障中將承擔重要角色

　　綠色冬奧，綠色交通是關鍵，既要保證賽會通勤的可靠性與安全性，又要保證低污染、低能耗，電動客車將在冬奧會的服務保障中將承擔重要角色。

　　但我們知道，鋰電池有“體恤怕冷”的低溫特性。作為2022年北京冬奧會舉辦地之一的河北省張家口地區(qū)，冬季平均溫度處于-10℃左右，而崇禮室外賽區(qū)在極寒時溫度將降至-23℃。面對低溫條件，按照現(xiàn)有的技術，電動車輛動力電池的充、放電特性將變差。

　　該如何解決電動車低溫條件下的續(xù)航問題，提升在冬奧會不同地區(qū)場館之間的通勤能力和可靠性呢？

　　崇禮的低溫，將給電動汽車帶來“極限挑戰(zhàn)”

　　我們知道，電池的工作原理是內(nèi)部的電解質(zhì)通過化學反應的變化，在正負極出現(xiàn)電勢差從而產(chǎn)生電流。以鋰離子技術為動力電池具有電壓高、比能量高、循環(huán)性能好等優(yōu)點，在手機、電腦以及電動汽車領域得到廣泛應用。但在低溫條件下，蓄電池的電解液、電極材料以及隔膜的化學活性大幅度降低，導致電池在低溫條件下的放電性能變差，放電電壓降低，放電容量明顯減小。

　　以我們平常使用的智能手機為例，說明書中一般標注的理想使用溫度帶介于16℃至22℃之間，可以正常使用的溫度區(qū)間是0℃至35℃，而可以存放的溫度范圍是-20℃至45℃。因此，智能手機在低溫戶外出現(xiàn)自動關機的情況，一般也是由于溫度降低，電池性能下降引起的。有分析數(shù)據(jù)稱，常溫中電動汽車續(xù)航160公里情況下，在-6℃時，續(xù)航僅為69公里，而在-25℃的極寒溫度下，電池將無法工作。

　　作為2022年北京冬奧會舉辦地之一的河北省張家口地區(qū)，與北京相距兩百多公里，冬季平均溫度處于-10℃左右，而崇禮室外賽區(qū)在極寒時溫度將降至-23℃。面對低溫條件，按照現(xiàn)有的技術，電動車輛動力電池的充、放電特性將變差，容量和壽命也會衰減，進而導致車輛續(xù)駛里程及整車動力性能顯著下降，充電時間明顯延長。

　　“黑科技”給鋰電池“防寒保暖”

　　今天在京召開的“面向冬奧環(huán)境的新能源汽車與低溫電池技術成果發(fā)布會”上，北京理工大學與相關企業(yè)聯(lián)合共同發(fā)布了新型電池技術，有望徹底解決電池“怕冷”的問題。

　　根據(jù)科研團隊介紹，在解決電動汽車動力電池低溫應用方面，傳統(tǒng)解決方案是采用外部加熱方式，但是這種電池加熱系統(tǒng)能耗高、時間長、效率低、效果差。例如目前新能源汽車廣泛采用的電動空調(diào)加熱方式，一般是通過電阻絲(PTC)加熱，其制熱能效比很低，加熱速度慢，在加熱電池的同時，并不能滿足車內(nèi)乘坐的舒適性要求。

　　電動車輛國家工程實驗室主任、北京理工大學機械與車輛學院教授孫逢春介紹：“此次發(fā)布的低溫自加熱電池系統(tǒng)適用于北方冬季較低的氣溫，-30℃時基于自加熱的方式在幾十秒內(nèi)使電池溫度上升到0℃以上，從而激活動力電池的正常應用。該技術通過物理方法解決電池低溫問題，適用于目前各種電池體系，能夠徹底解決電動汽車在冬季續(xù)駛里程急劇下降、無法啟動、衰減、安全隱患等諸多難題。”

　　這種新型自加熱的電池技術，就相當于在傳統(tǒng)電芯內(nèi)部插入高效的加熱鎳箔片，給電池帶上“暖寶寶”，在電動汽車冷啟動時，在短時間內(nèi)就能把電池加熱到適宜的工況溫度。這一技術突破有望徹底解決電動汽車在冬季嚴寒條件下續(xù)航里程、行駛安全性和行駛舒適性等方面的諸多難題。

　　全氣候電動汽車離我們還有多遠

　　車輛的研發(fā)和制造是系統(tǒng)性綜合性的工程，電池技術的突破只是走完了基礎階段，整車的研發(fā)還要在可靠性、安全性和耐用性上下大量的功夫。

　　北京市科委相關負責人介紹，北京冬奧會河北賽區(qū)地形主要為山區(qū)，進入冬季，道路坡度與冰雪路面等將導致車輛行駛工況十分復雜。面對復雜路況，現(xiàn)有以電動為主的新能源車輛智能化程度普遍較低，尚無法滿足冰雪覆蓋的低附著路面等復雜路況對車輛智能化的要求，也對新能源汽車智能自主決策能力提出了較大挑戰(zhàn)。總體來說，復雜路況和低智能化制約了電動汽車在北京冬奧會中的大規(guī)模應用。

　　對此，科研團隊加快整車技術研發(fā)，對智能網(wǎng)聯(lián)控制技術、驅(qū)動電機與自動變速器一體化集成技術、自動變速控制技術、系統(tǒng)智能控制技術以及低溫增焓空調(diào)技術進行了重新設計和開發(fā)，以求整車達到極高的可靠性和安全性，更好的保障冬奧會的需求。

　　孫逢春介紹，新能源汽車項目團隊計劃2017年完成搭載低溫電池和低溫增焓冷暖空調(diào)的新能源大客車、豪華中巴車和轎車原理樣車的研制；2018年春節(jié)前，完成全氣候新能源汽車在高寒地區(qū)的驗證試驗；預計至2020年共完成4種車型共11輛產(chǎn)品樣車的開發(fā)，并獲得產(chǎn)品公告并投入試驗示范應用。同時，將以新能源汽車為基礎和主線，重點攻關智能新能源汽車的研制和示范。

　　技術的革新正在打破電動汽車的發(fā)展瓶頸，可以預見，不僅是2022年冬奧會，電動汽車的不斷發(fā)展將進一步改變?nèi)藗兾磥淼某鲂蟹绞?。（人民日報中央廚房·半畝方塘工作室 耿炎焱）