鎳氫電池電動自行車前景
鎳氫電池電動自行車的市場是新興市場,也是電動自行車的一個發(fā)展方向,鎳氫電池電動自行車的優(yōu)點是:鎳氫電池在大電流放電方面優(yōu)于鉛酸蓄電池,在與小輪車配套方面,由于小輪車行駛工作電流大,對鉛酸蓄電池的壽命有很大影響,對鎳氫電池的壽命影響不大。鎳氫電池相對于鉛酸蓄電池比容大、電池重量輕、深循環(huán)壽命長,減輕了用戶對電池充電時搬運的體力消耗,是樓上用戶和老弱婦孺的優(yōu)先產(chǎn)品。缺點是當(dāng)前價格偏高,鎳氫電池循環(huán)壽命僅到的鎳氫電池應(yīng)有壽命的一半以下,影響了鎳氫電池電動自行車市場的發(fā)展速度。
一、鎳氫電池電動自行車目前存在的問題
目前電動自行車的鎳氫電池存在的主要問題是,鎳氫電池的晶枝生長失效、電池過熱失效、個體電池容量落后產(chǎn)生的意外失效等。晶枝生長失效主要是由欠充電、超期存儲、小電流充電造成的,電池過熱失效與充電器的測溫和溫控系統(tǒng)的合理性有關(guān),個體電池容量落后會出現(xiàn)落后電池先于其它電池充滿進而形成局部過熱,如果測溫方式不合理就可能產(chǎn)生過熱失效現(xiàn)象。假如不能解決上述問題,鎳氫電池的循環(huán)壽命就會大打折扣,現(xiàn)有鎳氫電池電動自行車的電池循環(huán)壽命僅為400次左右,最好狀態(tài)在600次以內(nèi)。而鎳氫電池在最佳充電模式下循環(huán)壽命應(yīng)在1000次以上。
如果采用適合于鎳氫電池的充電器,使鎳氫電池的循環(huán)壽命提高到1000次左右,就會派生出一些電池壽命匹配問題,如春蘭鎳氫電池電動自行車采用的是24V、25Ah的鎳氫電池,設(shè)計思想可能是按電池初始容量使電動自行車的續(xù)行能力達到100公里,循環(huán)壽命500次,一般用戶應(yīng)該使用6年左右(按每天平均行使20公里計算并考慮了電池容量逐漸下降的影響),用戶在電動自行車的有效使用年限內(nèi),不需要再更換電池。但如果鎳氫電池循環(huán)壽命提高到1000次左右,則一組鎳氫電池可使用10年左右,就會出現(xiàn)電動自行車壽命終結(jié)了而電池還可以使用幾年的現(xiàn)象,這種電池能力過剩增加了產(chǎn)品的購買成本,增加了用戶處理電池剩余能力的麻煩,同時,也增加車的重量和電池重量。另一種派生的問題是采用24V、12Ah的鎳氫電池,使用壽命為4年左右,則會使用戶產(chǎn)生“雞肋”的感覺,購買新鎳氫電池電池能力過剩,改用鉛酸蓄電池電壓不匹配需要改裝,所以鎳氫電池電動自行車存在壽命匹配的設(shè)計問題。與鉛酸蓄電池通用問題。
由于上述問題造成目前鎳氫電池電動自行車生產(chǎn)規(guī)模和市場銷量小,固定成本高,價格高據(jù)不下,電池循環(huán)壽命低,用戶后續(xù)成本高,與鉛酸蓄電池電動自行車相比優(yōu)勢不明顯。使用戶普遍感到鎳氫電池電動自行車的價格偏高,沒有較好的刺激起來用戶的購買動機,市場不暢。
二、鎳氫電池電動自行車的優(yōu)勢
提高鎳氫電池的循環(huán)壽命在技術(shù)上是可行的,首先,要根據(jù)鎳氫電池的溫度特性曲線,量體裁衣的設(shè)計鎳氫電池充電器的充電模式,防止欠充電和過充電問題。(不同廠家生產(chǎn)工藝的差別鎳氫電池的溫度特性曲線是不同的。)其次,要采用脈沖充電再適當(dāng)增加充電電流,就可以抑止晶枝生長。再次,要合理設(shè)計測溫系統(tǒng)結(jié)構(gòu),減小環(huán)境測量溫度偏差和電池內(nèi)部高溫點的測溫偏差,解決過熱失效問題,盡量控制因個體電池容量落后產(chǎn)生局部溫升過高問題,減小過熱失效等問題。解決了這些問題使鎳氫電池循環(huán)壽命達到1000次左右是可能的。
如果解決了鎳氫電池的循環(huán)壽命問題,鎳氫電池電動自行車比鉛酸蓄電池電動自行車的優(yōu)勢就充分體現(xiàn)出來了,假設(shè)鎳氫電池電動自行車的電池為容量13Ah、36V、電池循環(huán)壽命為1000次左右、每天平均行使20公里,則一組鎳氫電池可使用6年,按電動自行車使用壽命6年計算,后續(xù)電池費用為0元,購買價格為3100元左右。目前的13Ah、36V鎳氫電池電動自行車,電池循環(huán)壽命為400~600次,每天平均行使20公里,則一組鎳氫電池可使用3年,按電動自行車使用壽命6年計算,后續(xù)電池費用為1200元;24V、25Ah的鎳氫電池電動自行車,電池循環(huán)壽命400~600次,可使一般用戶使用6年左右,后續(xù)電池費用為0元。而鉛酸電池電動自行車,采用一般充電器在6年內(nèi)后續(xù)電池更換次數(shù)為4次左右,電池更換費用為260元×4=1040元(按一組鉛酸電池售價260元計算),平均購買價格為1800元左右,;采用優(yōu)選充電模式的充電器,例如,采用澳大利亞ABT公司的ABT6502芯片生產(chǎn)的數(shù)字脈沖充電器,測試結(jié)果與普通恒壓限流充電器相比,電池使用壽命提高一倍(這一測試結(jié)果證明了電池專家們關(guān)于“電池是充壞的而不是用壞的”論斷)。6年內(nèi)后續(xù)電池更換次數(shù)為1~2次,電池更換費用為260元×1.5=390元,平均購買價格1900元。根據(jù)以上數(shù)據(jù)的用戶成本對比如下:
購買成本(購買價格)+用戶在有效期內(nèi)的后續(xù)費用=用戶成本
以下計算中用戶后續(xù)費用僅計算電池更換費用,其它費用不計。
采用新型充電器13Ah、36V鎳氫電池電動自行車用戶成本為:3100元+0元=3100元
采用目前充電器13Ah、36V鎳氫電池電動自行車用戶成本為:3000元+1200元=4200元
目前25Ah、24V鎳氫電池電動自行車用戶成本為:3700元+0元=3700元
采用目前充電器鉛酸電池電動自行車用戶成本:1800元+1040元=2840元
采用新型充電器鉛酸電池電動自行車用戶成本:1900元+390元=2290元
通過以上計算說明:1、不論是鎳氫電池電動自行車還是鉛酸電池電動自行車,采用與電池相適應(yīng)的充電模式的充電器,是電動自行車制造商勢在必行的選擇。2、解決鎳氫電池循環(huán)是壽命問題后,鎳氫電池電動自行車價格優(yōu)勢明顯。
如果鎳氫電池電動自行車的用戶成本僅比鉛酸蓄電池電動自行車的成本高出300~800元(3100-2840=260元;3100-2290=810元),就會大大的刺激消費動機,提高市場銷量,制造商提高了產(chǎn)量,生產(chǎn)成本還會下降,鎳氫電池電動自行車的優(yōu)勢更加明顯。電動自行車制造商對鎳氫電池電動自行車發(fā)展勢頭不可不查。另外建議,鎳氫電池電動自行車在與鉛酸蓄電池的使用上可否考慮一下互換性的問題。