电动车的希望－－寿命长充电快锌碳电池

摘 要：能超快充电、寿命长、环保无污染的锌碳电池和由国家电力企业经营的公用充电站，两者共同为电动车提供新的动力，推动电动车产业可持续发展。电动车的可持续发展建立在充、放电性能优异、环保的电池和公用充电站设施这两个基础上。
关键词：环保型动力电池、寿命超长、充电快

[锌碳电池简介]

　　锌碳电池是以锌溴化合物为负极材料，碳为正极材料，液体活性电解质为存储电能的载体。它的第一个特征为无污染。锌碳电池材料全由国产材料组成，其来源广泛且丰富，电池无毒性物质，在生产、使用、报废后回收再利用过程中均无污染。第二个特征为寿命长。电能存储于电解质中，几个月定期补充一次电解液，电极不再作为存储电能的载体，因此循环寿命长。一般一辆车出厂时配备了一组电池不必再更换，可以与车辆寿命一样长。第三是超快充电。能以2-3C电流充电，适合在公用充电站上充电，车辆行驶距离不再受充电时间限制。同时能负放电，车辆上不需欠压保护系统和电池管理系统，其成本略高于普通动力电池，是目前最适合电动车辆的动力电池。

　　电池性能：比能量：40wh/kg；比功率：150w/kg；循环寿命大于2000次；充电性能：2-3C；工作温度：-20℃—50℃；安全性：无爆炸起火。

　　锌碳电池特点之一是可以根据所需电池组最高电压制成单体电池，容量由3-10Ah定型为单体电池，成组时以并联方式组配，对电池组容量增加或减少有很大的机动性。

　　锌碳电池特点之二是每使用一段时间（2-3月左右）需补充一次电解液，这也是电池循环寿命长的优点。电解液由电池制造商提供，用瓶装，加注时可由用户自己完成，也可由维修店完成。

　　锌碳电池特点之三是电池充、放电和存放均需水平状态放置。

　　对电动自行车、电动摩托车而言，电池箱应满足水平放置要求，对于电动三轮车、电动四轮车、电动汽车、专用汽车、工程车辆而言，需有提供电池水平放置的空间和位置。

　　锌碳电池原用于电动公交大巴，已行驶了上万公里，经科技部鉴定验收。当时成本稍高，电池结构尚有待完善之处。经近几年攻关，原有的不足均已突破，经实际使用验证较原有水平有了质的飞跃，现已具备装备车辆的条件，拟先在电动摩托车、电动三四轮车上推广，最终在电动汽车上使用。

　　随着公用超快充电站的建立和完善，在十分钟内充电70%-80%容量，使充电像加油一样快可以实现了。

[当前动力电池问题]

　　市场(Rialto)上的电动车辆其动力电池之95%-98%是铅酸电池，其中电动自行车（简易款、豪华(Regal)型）采用的是免维护电池。电动三轮车、电动四轮车、游览车、叉车等采用的是加液维护型电池，由于其价廉、工作可靠、充电方便、更换简单，成为市场(Rialto)主流电源。随着电动车辆与日俱增，电池使用量越来越大，呈现生产销售、使用、回收再利用的兴旺景象。随之而来的对铅酸电池污染问题却引发了对电动自行车和其他电动车辆行业的非议，以致有的地方已禁止它们上路，这种境遇恐日后还会加剧。令电动车行业不解的是：所有车辆之启动电源、车载电子设备电源均为铅酸电池，其总量也不小，为何不反对后者而限制前者呢？原因很简单：电动车是后来者，而且以此为动力，寿命短、更换量大，在短时间内造成了巨大数量，加剧了生态环境的负担，这与已被禁用的农药“DDT”、制冷剂“氟利昂”、一次性发泡餐盒以及塑料马甲袋等一样，将来很可能也会被限制乃至禁止。电动自行车这几年倍受争议，其实反对者能站住脚的理由只有这条：铅酸电池在生产、报废后回收过程中存在污染现象，对环境产生影响。因此电动车行业要可持续发展并且长盛不衰，必须找到一种环保的动力电池，其综合性能不错，确实能适用于电动车辆，以早日替代铅酸电池，为整个行业发展打下坚实的基础。

　　镍氢电池于三年前入市用于电动自行车，其性能不错且较环保，价位较高，对造就高端产品较有利。但镍氢电池成组匹配需经过严格筛选，需更换时要由专业技师、专用设备才行。另外电池需用镍，虽量有限，但镍用处大：造币、不锈钢等行业更需要它，这就从根本上限制了它的发展空间。

　　锂电池重量轻，体积小，环保性能优，目前作为高端产品用于电动自行车和电动汽车上。它的局限性在于对充电设备要求高，放电由电池管理系统控制，这就使其本身价格高，再需配置高价充电器和电池管理系统，使之缺乏竞争力。随着人们对铅酸电池非议，不少商家开始重视锂电池之应用，在未来(Futura)一两年会引起一个小小的热潮。但不管是用于电动自行车还是电动汽车，它的制造成本是个绕不开的槛。如果锂电池能解决成本问题，那么它将提升一个档次，其使用范围也将拓宽。

　　燃料电池不是电池，它实际上是一套氢氧发电装置。如果氢源不是纯氢而是由汽油、甲醇等碳氢化合物经改质器分离出纯氢供发电，改质器实际上是一套化工反应装置。燃料电池的出路在于简单，惟有简单才能实用，才能普及，否则只能是样机。如何才能简单？一是思路改变，二是技术的改进和突破，三是材料替代，四是氢氧供应系统常温常压下工作，这对氢氧供应就容易了。

锌、铝空气电池应用于车辆尚不成熟，即便能实用，电池更换做起来也不易。至于钠硫电池、矾电池有待研究，应用尚待时日。

　　目前市场(Rialto)上仍有镍镉电池应用于电动车辆之两级市场(Rialto)，这对电动车产业是个隐患，也给反对者提供了一个佐证。同时它确实对环境产生污染，其危害程度甚于其他电池，应当予禁止。

　　车载动力电池要求不同于地面电源，能适用于通信机房、风力发电电源等场合，到车上使用则有很大差别，因此它们的要求不能等同。

[市场(Rialto)选择和政府作为]

　　电动车（电动自行车、电动摩托车、电动三轮车、电动三轮卡、电动微四轮）这十多年的发展是时代进步之必然，因为一是人们经济上买得起，二是人们有省力的愿望，三是技术积累的具备：免维护铅酸电池、直流电机和电子控制技术、轮毂电机的实用等等，在此社会背景下其迅猛发展势不可挡。它发展到今天基本上是由市场(Rialto)需求和企业牟利两者的双重作用发展起来的，中国已由自行车王国发展成电动车大国。电动车行业已经站稳脚跟，但如何使产品变成产业，是当前不用回避的课题。

　　电动车饱受非议的两个方面：一是电池污染和电池性能即充电时间长、续行里程短，循环寿命短等；二是电动车超标。电池性能如果得不到根本改善和提高，如果不解决可能带来的环境污染，将直接影响到电动车产业的可持续发展。

　　据此应理清思路：电池问题可以通过改用环保电池和完善充电设施来解决，这点政府只需一个规划，一个行政许可，企业就会去干，资金由企业自筹。至于电动车超标问题：一是企业有从众心理，市场(Rialto)什么好销就造什么。二是为了好卖，推出超标产品来争取市场(Rialto)占有率，由此产销方、使用方皆大欢喜。

　　电动车发展到今天这个规模，禁已经无济于事了。现在只有建立完善齐全的国家标准系列，严格产品的质量指标，淘汰落后的工艺、电池，电机一定要达到效率指标，趁势将电动车行业整体提升一个档次，使之成为既有市场(Rialto)又符合环保的可持续发展的产业。

　　对于某些超过国标许可的产品，或仍旧使用违禁电池的企业，主管部门应依法将其逐出市场(Rialto)并取消其生产许可证。不能因某一企业违规、违法行为而使整个行业“停摆”。行业协会也应依法清理门户不再无所作为，如果相关职能部门都能负起该负的责任，电动车行业应该能管理好。

[电动车发展之希望]

　　电动车是由电动机驱动的，其电能是由车载储能器（电池）所提供或有燃料电池（氢氧发电机）所发的电提供的。谁掌握了优质、环保的动力电池，谁就拥有了电动车产业发展的主动权，这个原则已成为大家的共识。

　　中国电动车市场(Rialto)潜力巨大，电动车行业已经形成，但这个行业并不强。虽其产业已具雏形，但基础不稳固即产品众多但尚未形成产业。企业需在两个方面下功夫：一是按国标生产，二是做好电池的环保和电池的保养服务，建立完善的公用充电站系统。国家电力公司已组织相关省份之电力企业开始做前期调研工作。在不久的将来，为电动汽车和各式电动车辆提供超快充电的公用充电站将如雨后春笋般出现在城市、乡镇，为电动车产业提供坚实的公用充电基础设施。

　　有了电动汽车、电动摩托车、电动自行车各项各类国家标准，有了环保、长寿命、快充电的锌碳电池和其他各种先进电池，有了由电力公司经营的公用超快充电站，电动车产业是可以持续发展成强大产业的。有了优质的产品，有了无尽的市场(Rialto)和众多用户，电动车必将以崭新的产业形象得到国家相关主管部门的认可和社会共同的认同，电动车是中国的国民(National)车，这点已得到市场(Rialto)和用户的认可，今后需要做的是质的改变和飞跃。

　　电动车的研发制造和运营需遵守以下原则：准确的定位、恰当的用途、合适的车型、经济的配置、环保的电池、耐久的寿命、够用的电量、超快的充电、完善的网络、到位的服务、可靠的性能和合理的价位。■江苏省常熟市合众环保能源技术研究所 沙永康