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微宏动力:快充模式电动客车的驱动力

  2013-05-06 15:58:47  方得网

    今年4月的南京客车展上,恒通电动客车展出的“十分钟快速充电”电动客车,格外引人关注。事实上,去年8月杭州新能源汽车展上,快充模式已经受到了高度关注。

 

    现在,重庆运行的666辆新能源公交车,也全部采用快充模式。 这些都在表明,“快充模式”也许正向着电动汽车的主流方向发展。

 

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恒通纯电动公交

 

    随着快充模式逐渐被认知、认可,隐藏在恒通电动客车背后的电池供应商——浙江湖州的微宏动力系统有限公司(简称微宏),也渐在新能源产业中崭露头角。

 

    在传统电池行业,微宏开创了一种全新的快速充电商业模式,并提出全球唯一可实现电动巴士商用化的解决方案——清洁城市交通(CCT-Clean City Transit)计划。更令人惊奇的是,微宏在创立4年后凭借其CCT计划,于2011年7月获得世界银行5000万美金的风险注资。

 

    而与这家公司同样充满传奇色彩的是其创始人——吴扬。在创办微宏之前,他已经在浙江湖州成功创办了欧美环境和欧美化学两家企业。数次的创业经历,决定了吴扬在传统电池产业走的必是“不寻常路”。而他又是如何做到的呢?

 

    入行前先算经济账

    在十城千辆工程中,试点城市推广的纯电动客车一般都采用磷酸铁锂动力电池。但吴扬在决定投身新能源领域的电池产品开发时,却没有盲目跟风,市场上认可度最高的磷酸铁锂电池并没有成为他的生产方向。

 

    “我要先算一算帐。”在投入该领域前,他特意跑到深圳考察装配磷酸铁锂电池的纯电动公交车运营情况,并算了一笔经济帐:公交车在不堵车的行驶情况下,以车身12米的纯电动车为例,一般每公里需耗电1.5度。若一辆公交车每日正常行驶里程为220公里,那么需要耗电330度电。“但在实际使用中,电池只能消耗80%以下的储电。若电池的储电全部放完,将对电池损害非常大。”

 

    吴扬接着说道:“再加上锂电池在使用中的正常衰减,实际可储电量只有最初的80%左右。”如此一来,电池中实际可消耗的储电只有64%。也就是说,要满足公交车全天的正常行驶,实际使用的电池容量必须能储电500多度(330度除以64%,等于516度)。而这样一来,电池重量将达到7吨左右。

 

    “国标规定车身12米的公交车最大载重为18吨,但车辆自重一般为11吨,若再装上7吨电池,该车就属违规行驶。所以,车辆只能装配满足半天行驶里程的电池。”记者了解到,目前在各城市运营的纯电动公交车的电池重量都在3吨左右,储电200多度,可满足半天的正常行驶。因此,在上海、杭州等不少城市的纯电动公交车都采用换电模式,而这就需要多采购一套电池。

 

    但即使只装3吨重量电池的纯电动客车,其售价已普遍在200万元以上,动力电池的成本则高达百万,与裸车售价相当,甚至超过裸车。“在市场化模式中,谁会花高价来买一辆只能开半天的车?”在算完帐后,吴扬认为做磷酸铁锂动力电池完全是一条死路。

 

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微宏动力展台

 

    另劈蹊径

    此路不通,只能另劈蹊径。吴扬开始走上一条寻找全新动力电池的艰辛之路。

 

    众所周知,国内纯电动汽车使用的动力电池普遍是慢充模式,充电4-6小时的电量,只能满足一辆12米客车的百公里行驶里程。有数次创业经验的吴扬,首先在思维模式上颠覆了以往动力电池的常规充电方式。“科技是让生活越来越方便,但这种慢充方式不仅需要建造大的充电站,还不符合传统燃料车快速加油的习惯。”他认为,只有找到一种可以快速充电且寿命极长的电池材质,新能源汽车产业才能真正实现商业化。

    明确快充技术路线后,2006年吴扬着手卖掉此时正如日中天的欧美环境公司,开始他的第三次创业。在建立微宏动力初期,公司投资3000万美金,组建了一支拥有110多名员工组成的研发队伍,建立起一个国际一流的实验室。“投进去的每一分钱都是我自己的,要不认准这个技术前景能丢进这多钱吗?”

 

    “经过上千种的材料实验,最终我们选择了钛酸铁锂材料。它的性能更高,适用快充模式。”微宏技术副总裁仝志明告诉记者,钛酸铁锂为尖晶石结构,非常适合快速充电,但目前的缺点是能量密度过低。“现在我们正在研发改善这类电池能量密度的技术,若能成功,以后电池快充十分钟将达到百公里的续航里程。”

 

    其实此前,已有不少企业尝试使用钛酸铁锂电池,但快速充电的方式极易损耗电池使用寿命和循环使用次数。但微宏公司经过近5年的成千上万次实验,在电池正负极材料、电解液和隔膜技术3个方面实现了重大创新,并在电池管理系统技术上进行了优化,避免了快充对电池的这两点不利影响。

 

    “微宏的快充技术对于电池使用寿命几乎没有影响。其电池循环使用次数可达到2.5万次。”吴扬自豪地告诉记者,目前微宏的动力电池技术属全球领先,其电池正负极材料、电解液和隔膜技术3个关键技术都已获得国际专利认可。

 

    2011年1月18日,装配着微宏动力钛酸铁锂电池的湖州市快充纯电动公交巴士投入试运营。在湖州公交公司南门停车场的临时充电站内,一辆纯电动公交车仅用10分钟便完成了充电过程,但其所装的电池重量只有0.8吨,价格只需50万元。“一次充电能跑30-50公里,满足公交客车单程使用需求,公交公司只需要在起、终点站设立充电站。”在吴扬看来,这种利用公交司机到达场站的休息间隙,便能完成充电的快充模式完全符合传统的加油模式。

 

    卖的不是电池 而是解决方案

    在传统的电池业中,电池厂家一般只是进行简单、传统地产品销售——卖电池。而微宏动力“不走寻常路”的风格,使其在电池的销售方式上同样走出了一条“另类”路线。

 

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电池产品展示

 

    当微宏成功研制出快充电池时,正在开发纯电动客车的重庆恒通客车,却因电池问题而遭遇失败。于是,微宏幸运地成为恒通客车在之后招标的六家电池厂之一,并在最后的竞争中胜出。

 

    但吴扬并不满足于简单地卖电池。他找到恒通客车的领导进行深谈,提出了清洁城市交通(CCT)解决方案——以经济可行的方式实现电动化的城市交通,加速城市交通节能减排的过程;同时,依托此计划,在全国中心城市加速推广纯电动汽车的应用。

 

    结果如他所愿,2011年11月1日,恒通客车与微宏动力经过协商共同出资组建了重庆恒通电动客车动力系统有限公司(简称恒通电动),共同推广CCT计划。

 

    基于此合作,恒通的纯电动客车在经济性方面具备了更大优势,使纯电动客车走向商业化迈进了一步。车辆购置成本过高,一直是电动客车游离在商业模式边缘的重要因素。但恒通电动的快充纯电动客车,由于所装载电池成本的下降,售价仅为160万元。在减掉国家补贴的50万元后,恒通纯电动车只比常规客车贵出60万元(常规客车一般为50万元)。

 

    吴扬给记者算了一笔账:公交车每日行驶里程约250公里,同样情况下,柴油车每日运行费用约为700元,纯电动车每日运行费用300元。以公交车一年运营300天计算,一辆纯电动公交车每年可节省12万元,相当于5年后,就可以赚回多出的购车成本。

 

    截至到目前,重庆公交采购了600多辆恒通电动新能源客车,其电池全部由微宏提供。据吴扬透露,微宏将在下半年扩大产能,将厂房面积扩大至1000亩,计划到2014年公司年总产值将达到80亿元人民币。

 

    “从2012年开始,公司已经实现赢利。我们走的路,是对的。”吴扬感慨道。不过,市场多变化。一路以“另类”姿态示人的微宏,能否在未来开启全新的电池快充时代?还有待市场的考验。



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