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纯电动汽车投入运营的理想解决方案

作者:今森检测 发布时间:2018-03-26 14:34:39 访问:0
本方案所指的纯电动汽车决不是采用普通铅酸电池 和磷酸铁锂电池或市面上的锰、镍、钴锂三元锂离子电池,更不是什么燃料电池或锌空气电池超级电容等等做为牵引力电池的电动车。然而要能真正投入运营的电动 汽车,无论是什么类型的动力来源都必须具备三大特点:①安全可靠,储能快、多;②补充能源方便,快捷,电池组不受损伤;③不影响也不受现有公共电力供电系 统或高低峰用电影响。只要具备以上三个条件,纯电动汽车就能正常投入运营。本公司是在改装成功的纯电动小轿车、纯电动商务豪华中巴、纯电动豪华城市公交大 巴、旅游大巴等不同类型的纯电动汽车,采用配套的储能站与快充电接口为服务设施进行两年多的应用实践,取得了一些成功的经验,恳望能与大家交流与分享。
一,纯电动汽车电池
1.1   目 前全球各国难以推广使用的纯电动汽车,均存在连续运营的技术瓶颈。制约纯电动汽车连续运营的问题是一次充电需时较长,造成续航里程短,这些问题的关键就是 电池,世界各国科学家都在研发欲望能成功解决对纯电动车电池快速充电的技术问题,我们可以肯定地说:当前世界采用磷酸铁锂、镍氢、镍镉、钴锰镍锂、锰酸 锂、钛酸锂、钠硫、硅酸盐或锌空气等类型的可充电电池,特别是锂离子聚合物电池均不可能使用大电流充电。我们必须承认有什么样的电池就有什么样的电动车, 这是真理
1.2   作 为纯电动汽车,必须选择质量能量密度高、高安全可靠,适应快速充电的电池,也只有这类型的电池才是发展纯电动车的根本,才有普及使用的价值。决不能因为没 有质量能量密度高的电池,就发展从车上更换电池组的模式,这是极端错误的行为,当一个城市上万或上百万辆电动车在普及时,如何建设电池更换站?所以更换电 池的模式是闭门造车之举。
1.3   稀土锂钇电池
稀土锂钇电池是本世纪初发明的一种高能量密度、 高安全可靠、长寿命、快充电电池。该类电池的正极材料主要采用从稀土中提炼的氧化钇加上草酸亚铁、碳酸锂等原料经过高温烧结后添加微量锶、钾、钠、镁等元 素,而成为稀土锂钇正极活性物质,该物质在氧化还原中不仅长寿命(上万次充放电)而且适应大电流瞬间充电不受伤害。温斯顿公司自2003年小批量生产稀土锂钇电池以来,积累了不少经验,正因为有了稀土锂钇电池,我们得以成功实现在现阶段纯电动汽车得以普及投入运营的理想解决方案。
二,快速充电站的建设
任何一个区域要上千上万甚至上百万辆纯电动汽车投入运营,在充电技术问题上,是非常严肃的行为。如果某个区域有100辆纯电动公交大巴车同时充电,其所耗功率要在30MW/h上下,如果电动汽车普及使用,有上千辆同时充电,其充电功率在300MW/h上下波动,此时会对电网造成多么大的影响?要彻底解决这些问题,首先必须要解决科学的
电池储能式快速充电站建设问题。温斯顿公司经过多年的实践,证明建设储能式快速充电站是唯一可长期解决纯电动车补给电源的可靠方案,也是纯电动车投入运营的理想解决方案。
2.1储能快速充电站
储能快速充电站是设计给纯电动汽车行驶时快速补充电能的充电站,仿效常见的加油站在高速公路旁兴建。储能快速充电站其直流充电电压为200 至700V,充电电流200至2000A。这种储能快速充电站可以采用稀土锂钇大功率单体电池(一般单体电池为7000AH)串并联成电池组,每个储能快 速充电站供给5至10个快速充电接口,一次可为5或10辆纯电动车同时充电。快速充电站的电池储能站可设计在地下也可设在地面,一般一个电池储能站为 30MW/h,(相当于100辆纯电动大巴车每天每辆运营300~360公里所需要的电量),储能 站的数量要视该区域投入纯电动汽车的建设数量来定。正常一辆城市公交大巴每天续驶300~360km的路程所需补充电量为300KW/h左右,一个 30MW/h的电池储能站可供100辆纯电动车城市公交大巴车一天的正常运营。电池储能站的建设十分简单,建好后每天利用夜间低谷(或调峰电)进行储电; 如果是在边远乡村山区或在区域内外高速公路上还可利用太阳能、风能进行储电,永远不影响该区域的原电网正常供电。不管是峰谷用电,还是公共电网瞬间停电, 都不会对电动车充电带来影响。只要规划建设好储能站及配套的快充接口,电动车在24小时内便可自由地随时充电,正常运营不受干扰。
三,电池储能快速充电站的技术性能及建设成本
3.1 一个电池储能站的设计为30MW/h, 能满足100辆纯电动大巴24小时运营。如此类推要满足1000辆或10000辆24小时正常运营的各种纯电动汽车(包括纯电动小轿车、的士、中巴、公交 大巴、旅游大巴等),就要建10个至100个储能站。一个30MW/h的储能站需要一个长13m宽7m高3.3的空间,地面上安装快速充电接口与传统加油 站类似。电池储能站和配套的快充电接口建好后,储能电池组正常使用可在30年以上更换一次。
3.2 百辆电动车运营的储能快速充电站建设方案一

 

30MW/h
(储能站)
智能充放电管理系统
路面
快充电接口
土建及
安装费
总成本
备注
6600万元/
电池组
173万元
10万元/5
680万元
7463万元
设计储能为100辆纯电动城市公交大巴车24小时充电专用