鋰享新能源科技(上海)有限公司

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工業(yè)車輛鋰電池選購指南
發(fā)布時(shí)間:2018-03-16閱讀:904

時(shí)間:2018-03-13 11:08:38 來源:中國叉車網(wǎng)-中叉網(wǎng) 性質(zhì):原創(chuàng) 作者:馬林


  現(xiàn)在的社會(huì)環(huán)境下,節(jié)能環(huán)保是各界都在提倡的問題,所以,市場上出現(xiàn)了不少的新能源產(chǎn)品。在目前的叉車市場,鋰電叉車憑借著安靜,操控便捷,節(jié)能環(huán)保,使用成本低等特性迅速占領(lǐng)了市場。
  根據(jù)CITA數(shù)據(jù)顯示,2017年鋰電池叉車總銷量為8,681臺,其中電動(dòng)平衡重叉車3,699臺,電動(dòng)乘駕式倉儲叉車91臺,電動(dòng)步行式倉儲叉車4,891臺;其中出口鋰電池叉車3,604臺,鋰電池電動(dòng)牽引車共銷售144臺,全部在中國市場銷售。這表示我國鋰電技術(shù)在叉車行業(yè)的應(yīng)用已初具規(guī)模,雖然目前鋰電池叉車在電動(dòng)叉車市場份額中的占比不大,但叉車企業(yè)對該領(lǐng)域的投入?yún)s十分積極,并將隨著國家政策傾斜、節(jié)能、環(huán)保的市場導(dǎo)向,環(huán)保意識的不斷加強(qiáng),鋰電在工業(yè)車輛行業(yè)的應(yīng)用將得到更快速的發(fā)展。


  鋰電池分為鋰電池和鋰離子電池,鋰電池是采用金屬鋰或者鋰合金來做負(fù)極材料,使用非水電解質(zhì)溶液的電池;而鋰離子電池是一種二次電池(充電電池),它主要依靠鋰離子在正極和負(fù)極之間移動(dòng)來工作。我們通常說的鋰電池,其實(shí)是鋰離子電池。目前市場上鋰離子電池分為三大類:三元鋰電池、錳酸鋰、磷酸鐵鋰。
  目前工業(yè)車輛市場,三元電池和磷酸鐵鋰電池占比較大。2014年以來,隨著科技進(jìn)步,鋰電正極材料、負(fù)極材料等領(lǐng)域快速發(fā)展,導(dǎo)致鋰電池能量密度每年提高10%,與此同時(shí),隨著中國鋰電產(chǎn)業(yè)規(guī)?;?、配套迅速完善,導(dǎo)致鋰電池價(jià)格每年下降10%;2017年,鋰電的價(jià)值/價(jià)格拐點(diǎn)終于來臨。
  與新能源乘用車市場的規(guī)范度相比,叉車鋰電這個(gè)細(xì)分市場,目前特色:是缺乏行業(yè)管理、產(chǎn)品質(zhì)量參差不齊。導(dǎo)致了行業(yè)內(nèi),無論是客戶還是經(jīng)銷商、服務(wù)商,都面臨很大的困惑,讓鋰電產(chǎn)品在市場中的應(yīng)用中充滿了不確定性。
  隨著科技進(jìn)步和中國鋰電產(chǎn)業(yè)的快速發(fā)展和規(guī)?;?,鋰享新能抓住機(jī)遇,致力于為世界范圍內(nèi)的工業(yè)車輛提供鋰電驅(qū)動(dòng)解決方案。目前采用聯(lián)合開發(fā)、設(shè)計(jì)、制造、分銷、租賃的模式,為工業(yè)車輛行業(yè)提供適合的動(dòng)力鋰電池,以一系列先進(jìn)的鋰電池替代鉛酸電池應(yīng)用的解決方案,可以靈活的配套叉車、AGV、高爾夫球車、高空作業(yè)車等。
  針對叉車鋰電池的應(yīng)用及選購方式,作為國家新能源車配套動(dòng)力鋰電池推薦目錄企業(yè)——鋰享新能 Lixxon給出了以下解決方案。



  一、選用國家認(rèn)證保障的鋰電,安全第一
  選用鋰電,首先是安全!無論對于駕駛員、工廠,還是叉車經(jīng)銷商、叉車服務(wù)商而言,安全第一最為重要。
  只有電芯和Pack成品系統(tǒng)通過國家檢測機(jī)構(gòu)認(rèn)證,這才是具有安全保障的鋰電池!由于叉車行業(yè)欠缺鋰電標(biāo)準(zhǔn),所以目前采用的是乘用車標(biāo)準(zhǔn)設(shè)計(jì)、制造叉車鋰電池,這被視為行業(yè)的最高標(biāo)準(zhǔn)。


  二、優(yōu)良性能:來源于電芯和Pack工藝的PK


  1、電芯選材
  主流品種三元鋰和磷酸鐵鋰,對比如下
  1.1 三元鋰外包裝是軟包,磷酸鐵鋰外包裝多為鋁殼或塑殼。三元鋰能量密度略高于磷酸鐵鋰。
  1.2 磷酸鐵鋰材料熱解溫度約800℃,三元鋰大約200℃。且三元鋰的化學(xué)反應(yīng)更為劇烈,會(huì)釋放氧分子,造成在高溫作用下電解液迅速燃燒。因此三元鋰主要應(yīng)用于‘汽車輕量化’的小型乘用車,而磷酸鐵鋰主要用在大客車及工業(yè)車輛。以市場上主流的鋰享新能叉車鋰電來說,其電芯是磷酸鐵鋰電芯LiFePO4,因其內(nèi)部嵌套結(jié)構(gòu)穩(wěn)定、安全性強(qiáng)、循環(huán)次數(shù)多而被業(yè)內(nèi)叉車作為電池首選。
  1.3 三元鋰電池的循環(huán)壽命一般只有磷酸鐵鋰的1/3~1/2。
  1.4 價(jià)格:三元鋰高于磷酸鐵鋰。


  2、電芯制造
  電芯占Pack后成品成本的80%,目前國內(nèi)大大小小的鋰電池廠約600家。產(chǎn)品種類、生產(chǎn)規(guī)模、品質(zhì)工藝、質(zhì)量、價(jià)格及客戶市場各不相同,差距較大。
  國家新能源車配套動(dòng)力鋰電池推薦目錄企業(yè),因其管理規(guī)范、原材料(正負(fù)極材料、電解液、隔膜等)選擇嚴(yán)格、設(shè)備自動(dòng)化程度高、生產(chǎn)規(guī)模大,其鋰電池電芯的質(zhì)量普遍被認(rèn)為最好。中國目前是全球最大的磷酸鐵鋰電池生產(chǎn)地,舉例來說,作為國家新能源車配套動(dòng)力鋰電池推薦目錄企業(yè)、智能制造示范工廠,江西安馳科技的產(chǎn)能是眾多國內(nèi)小型鋰電池廠的幾十倍,其生產(chǎn)工藝嚴(yán)格,實(shí)現(xiàn)全自動(dòng)化生產(chǎn),封閉式、無塵生產(chǎn),因此質(zhì)量非??煽?。



  3、電芯選擇:木桶短板理論 + A/B電芯
  選擇電芯的目的,是提高電池的一致性配組。
  作為工業(yè)品,即使是前后30秒生產(chǎn)的電芯,其容量、內(nèi)阻、電壓等參數(shù)都有或大或小的差別。成品電池中電芯的一致性直接影響電池的壽命及放電容量。建議選擇電池電芯之間電壓偏差在20mv以內(nèi);頻繁使用的車輛,選擇電壓偏差在10mv以內(nèi)的電芯;(此指標(biāo)在鋰電池管理控制器的顯示器上可以觀察到,以電池靜置(非充非放)時(shí)的參數(shù)為標(biāo)準(zhǔn))。
  電池一致性越高,其電芯分擔(dān)的容量越平均,各電芯容量和出力便越穩(wěn)定,電池壽命就越長,這便不容易產(chǎn)生新電池使用1~2年后衰減快的現(xiàn)象。
  行業(yè)內(nèi)有句畫龍點(diǎn)睛的話:技術(shù)和資金實(shí)力是篩選高度一致性的保障??墒牵烤故茿級電芯還是B級電芯,如果沒有專業(yè)的設(shè)備,即使把電芯放到眼前也說不清。其實(shí)只要電芯和Pack成品系統(tǒng)通過國家檢測機(jī)構(gòu)認(rèn)證,就是有性能保障的鋰電池!


  4、Pack集成工藝:絕非簡單的串、并聯(lián)加BMS
  電池Pack的安全設(shè)計(jì)是大家非常關(guān)心的,也是差別最大的一部分。
  鋰電池組的安全保護(hù)分為四個(gè)階段,從電池組內(nèi)向外的保護(hù)分別為:電芯保護(hù)安全閥、電芯間短路保護(hù)電路、保險(xiǎn)絲熔斷保護(hù)、BMS 主回路通斷保護(hù)。其中,電芯保護(hù)安全閥是電芯內(nèi)部最重要的保護(hù)屏障,如同汽車的安全氣囊一樣,關(guān)鍵時(shí)刻顯身手。電芯間的短路保護(hù)對于由于外部器件失效導(dǎo)致電芯間短路至關(guān)重要,相當(dāng)于在電芯直接放置了很多的消防栓,此功能需要較好的電子電路技術(shù)及眾多物料成本。因此,會(huì)被多數(shù)業(yè)內(nèi)廠家選擇性忽略;保險(xiǎn)絲熔斷保護(hù)是常見裝置,不復(fù)贅述;BMS 主回路保護(hù)是BMS 的最基本功能之一,保護(hù)的方式是通過切斷串聯(lián)在主回路上的繼電器或MOSFET靜態(tài)電力電子開關(guān)來對電池的主回路進(jìn)行斷電保護(hù)。
  Pack成品系統(tǒng)的高安全工藝標(biāo)準(zhǔn),目前只有汽車行業(yè)有嚴(yán)格的檢測要求。只有通過嚴(yán)格安全檢測的Pack后的產(chǎn)品才能給汽車配套,這些標(biāo)準(zhǔn)包括短路、 斷路、 失火、 防水、 重壓 、穿刺等等。 



  5、電芯保護(hù): BMS
  鋰電池保護(hù)及管理控制器(BMS) 的選擇至關(guān)重要,鋰電池屬于活躍材料電池,內(nèi)阻很小,約為鉛酸電池的十分之一。因此,對電池的過度充電和放電,過高溫及低溫,沖擊電流,短路等危害電池性能的各類工況要實(shí)時(shí)監(jiān)測,及時(shí)切斷危險(xiǎn)源。BMS可以在微秒級時(shí)間內(nèi)做出應(yīng)對響應(yīng),切斷電池主回路,保證電池及人身財(cái)產(chǎn)的安全;同時(shí),帶有全時(shí)主動(dòng)均衡電路的BMS ,可以保障電池在長期使用后,產(chǎn)生不一致時(shí)可以及時(shí)被均衡電路補(bǔ)電或放電,可有效地延長電池至少30%的壽命。


  6、箱體設(shè)計(jì)
  專業(yè)的箱體工業(yè)設(shè)計(jì)必須考慮力學(xué)、熱工模型,鋰電池能量密度是鉛酸電池3倍以上。因此,鋰電池箱體比鉛酸電池箱體小。鋰電池箱體須具備防撞擊、穿刺、防水、散熱、防寒等功能。比如,在我國北方,由于長時(shí)間的低溫天氣,叉車鋰電應(yīng)加裝加熱保護(hù)裝置,出入冷庫環(huán)境要在設(shè)計(jì)中杜絕冷凝水帶來的短路風(fēng)險(xiǎn)等等。


  三、服務(wù)和市場


  1、質(zhì)保期、售后服務(wù):免維護(hù) ≠ 不需要售后服務(wù)
  目前市場上叉車鋰電池供應(yīng)商的電芯及工藝標(biāo)準(zhǔn)不一樣,大致分為 1500次循環(huán)3年質(zhì)保、2000次循環(huán)3年質(zhì)保,或者給新能源汽車配套動(dòng)力電池推薦目錄企業(yè)提供:5年質(zhì)保4,000次循環(huán)及10,000小時(shí)。
  叉車鋰電池的BMS普遍不帶電芯自動(dòng)均衡模式,因此最好在使用一段期間后做電芯主動(dòng)均衡處理。而目前幾乎沒有供應(yīng)商提供鋰電池后市場的均衡服務(wù)。95%的叉車代理店均對鋰電知識缺乏培訓(xùn)、了解,較難在目前魚龍混雜的鋰電池市場中,辨別鋰電池的質(zhì)量及服務(wù)的好壞。


  2、后市場的置換替代
  利益驅(qū)使下,在叉車后市場中鉛酸蓄電池替換成鋰電池為時(shí)下熱門,很多代理店在后市場這塊做置換業(yè)務(wù)時(shí)由于缺乏對鋰電池的了解,一味比價(jià),結(jié)果往往選擇沒有質(zhì)量認(rèn)證、低質(zhì)量的產(chǎn)品,難免最后碰到質(zhì)量和服務(wù)問題,導(dǎo)致客戶的丟失(例如:在寶馬工廠/華為工廠的叉車鋰電改造項(xiàng)目)。


  3、品牌主機(jī)廠
  在政府支持下,鋰電產(chǎn)業(yè)近幾年飛速發(fā)展,價(jià)格逐年下降,成本的下降也給叉車行業(yè)帶來了機(jī)遇,叉車市場鋰電替代鉛酸成為趨勢。近2年幾乎國內(nèi)每個(gè)主機(jī)廠均推出了自己品牌的鋰電叉車,更甚至有叉車主機(jī)廠成立鋰電池Pack廠以確保對接自己的電控系統(tǒng)及后期服務(wù)、管理系統(tǒng)等配件的???。放眼國外,永恒力叉車公司從中國購買高質(zhì)量的電芯,由歐洲總部自行研發(fā)BMS,開發(fā)出自己的鋰電池產(chǎn)品,在歐洲獨(dú)領(lǐng)鋰電市場。


  綜上所述,叉車鋰電化是行業(yè)趨勢,市場機(jī)會(huì)巨大。目前,叉車行業(yè)欠缺鋰電池行業(yè)標(biāo)準(zhǔn),出于安全和性能保障要求,市場傾向選擇鋰電池制造商是國家新能源汽車配套動(dòng)力鋰電池推薦目錄企業(yè),傾向選擇電芯和Pack集成成品系統(tǒng)都具備國家客車配套質(zhì)量認(rèn)證的產(chǎn)品。