镍氢电池电动自行车前景分析

浪子

                镍氢电池电动自行车前景分析
镍氢电池电动自行车的市场是新兴市场，也是电动自行车的一个发展方向，镍氢电池电动自行车的优点是：镍氢电池在大电流放电方面优于铅酸蓄电池，在与小轮车配套方面，由于小轮车行驶工作电流大，对铅酸蓄电池的寿命有很大影响，对镍氢电池的寿命影响不大。镍氢电池相对于铅酸蓄电池比容大、电池重量轻、深循环寿命长，减轻了用户对电池充电时搬运的体力消耗，是楼上用户和老弱妇孺的优先产品。缺点是当前价格偏高，镍氢电池循环寿命仅到的镍氢电池应有寿命的一半以下，影响了镍氢电池电动自行车市场的发展速度。
一、镍氢电池电动自行车目前存在的问题
目前电动自行车的镍氢电池存在的主要问题是，镍氢电池的晶枝生长失效、电池过热失效、个体电池容量落后产生的意外失效等。晶枝生长失效主要是由欠充电、超期存储、小电流充电造成的，电池过热失效与充电器的测温和温控系统的合理性有关，个体电池容量落后会出现落后电池先于其它电池充满进而形成局部过热，如果测温方式不合理就可能产生过热失效现象。假如不能解决上述问题，镍氢电池的循环寿命就会大打折扣，现有镍氢电池电动自行车的电池循环寿命仅为400次左右，最好状态在600次以内。而镍氢电池在最佳充电模式下循环寿命应在1000次以上。
如果采用适合于镍氢电池的充电器，使镍氢电池的循环寿命提高到1000次左右，就会派生出一些电池寿命匹配问题，如春兰镍氢电池电动自行车采用的是24V、25Ah的镍氢电池，设计思想可能是按电池初始容量使电动自行车的续行能力达到100公里，循环寿命500次，一般用户应该使用6年左右（按每天平均行使20公里计算并考虑了电池容量逐渐下降的影响），用户在电动自行车的有效使用年限内，不需要再更换电池。但如果镍氢电池循环寿命提高到1000次左右，则一组镍氢电池可使用10年左右，就会出现电动自行车寿命终结了而电池还可以使用几年的现象，这种电池能力过剩增加了产品的购买成本，增加了用户处理电池剩余能力的麻烦，同时，也增加车的重量和电池重量。另一种派生的问题是采用24V、12Ah的镍氢电池，使用寿命为4年左右，则会使用户产生“鸡肋”的感觉，购买新镍氢电池电池能力过剩，改用铅酸蓄电池电压不匹配需要改装，所以镍氢电池电动自行车存在寿命匹配的设计问题。与铅酸蓄电池通用问题。
由于上述问题造成目前镍氢电池电动自行车生产规模和市场销量小，固定成本高，价格高据不下，电池循环寿命低，用户后续成本高，与铅酸蓄电池电动自行车相比优势不明显。使用户普遍感到镍氢电池电动自行车的价格偏高，没有较好的刺激起来用户的购买动机，市场不畅。
二、镍氢电池电动自行车的优势
提高镍氢电池的循环寿命在技术上是可行的，首先，要根据镍氢电池的温度特性曲线，量体裁衣的设计镍氢电池充电器的充电模式，防止欠充电和过充电问题。（不同厂家生产工艺的差别镍氢电池的温度特性曲线是不同的。）其次，要采用脉冲充电再适当增加充电电流，就可以抑止晶枝生长。再次，要合理设计测温系统结构，减小环境测量温度偏差和电池内部高温点的测温偏差，解决过热失效问题，尽量控制因个体电池容量落后产生局部温升过高问题，减小过热失效等问题。解决了这些问题使镍氢电池循环寿命达到1000次左右是可能的。
如果解决了镍氢电池的循环寿命问题，镍氢电池电动自行车比铅酸蓄电池电动自行车的优势就充分体现出来了，假设镍氢电池电动自行车的电池为容量13Ah、36V、电池循环寿命为1000次左右、每天平均行使20公里，则一组镍氢电池可使用6年，按电动自行车使用寿命6年计算，后续电池费用为0元，购买价格为3100元左右。目前的13Ah、36V镍氢电池电动自行车，电池循环寿命为400～600次，每天平均行使20公里，则一组镍氢电池可使用3年，按电动自行车使用寿命6年计算，后续电池费用为1200元；24V、25Ah的镍氢电池电动自行车，电池循环寿命400～600次，可使一般用户使用6年左右，后续电池费用为0元。而铅酸电池电动自行车，采用一般充电器在6年内后续电池更换次数为4次左右，电池更换费用为260元×4＝1040元（按一组铅酸电池售价260元计算），平均购买价格为1800元左右，；采用优选充电模式的充电器，例如，采用澳大利亚ABT公司的ABT6502芯片生产的数字脉冲充电器，测试结果与普通恒压限流充电器相比，电池使用寿命提高一倍（这一测试结果证明了电池专家们关于“电池是充坏的而不是用坏的”论断）。6年内后续电池更换次数为1～2次，电池更换费用为260元×1.5＝390元，平均购买价格1900元。根据以上数据的用户成本对比如下：
购买成本（购买价格）＋用户在有效期内的后续费用＝用户成本
以下计算中用户后续费用仅计算电池更换费用，其它费用不计。
采用新型充电器13Ah、36V镍氢电池电动自行车用户成本为：3100元＋0元＝3100元
采用目前充电器13Ah、36V镍氢电池电动自行车用户成本为：3000元＋1200元＝4200元
目前25Ah、24V镍氢电池电动自行车用户成本为：3700元＋0元＝3700元
采用目前充电器铅酸电池电动自行车用户成本：1800元＋1040元＝2840元
采用新型充电器铅酸电池电动自行车用户成本：1900元＋390元＝2290元
通过以上计算说明：1、不论是镍氢电池电动自行车还是铅酸电池电动自行车，采用与电池相适应的充电模式的充电器，是电动自行车制造商势在必行的选择。2、解决镍氢电池循环是寿命问题后，镍氢电池电动自行车价格优势明显。
如果镍氢电池电动自行车的用户成本仅比铅酸蓄电池电动自行车的成本高出300～800元（3100－2840＝260元；3100－2290＝810元），就会大大的刺激消费动机，提高市场销量，制造商提高了产量，生产成本还会下降，镍氢电池电动自行车的优势更加明显。电动自行车制造商对镍氢电池电动自行车发展势头不可不查。另外建议，镍氢电池电动自行车在与铅酸蓄电池的使用上可否考虑一下互换性的问题。   

abt-bj

早期铅酸蓄电池的组配问题也曾经困扰过电池制造商和车厂，当时，为了组配问题，就产生过均衡充电的充电器，是河北科大的产品。不过，铅酸蓄电池现在通过量产，已经基本解决了组配问题。镍氢电池无可避免地也要走这一步。而且，镍氢电池的组配产生的问题比铅酸电池严重得多，容量失配会引起整组电池快速失效。另外，镍氢电池受市场需求的影响，目前的产量有限，生产设备有限，工艺成熟度也有限，这些给组配带来的麻烦远远大于铅酸蓄电池。就此问题，我问过湖南神州的网友，他也未置可否。希望有意进军电动自行车市场的镍氢电池制造商高度重视组配这样的问题。

abt-bj

从整体设计来考虑镍氢电池车，我想应该考虑几个特殊的问题。
首先，就是镍氢电池抗过充电能力相对比较差。过充电会引起电池隔板熔化，导致电池短路。这在铅酸电池中没有这样严重。为了抑制这种现象发生，往往需要有温度检测。可是，目前的充电器都是检测单点温度的，所以电池容量发生差异的时候，容易出现电池温度差异，这样，就会出现个别单体电池过充电，导致整组电池逐渐失效。为了解决这个问题，需要多点温度检测。这样，电池组中任何一只单体电池出现过热，都会及时的转入小电流充电，而不损坏电池。
其次，应该采用0.4C～0.5C的充电电流来进行大电流充电，防止出现电池的晶枝生长。
第三，应该考虑到。镍氢电池的自放电相对比较高，应该具有均衡处理的能力，防止自放电小的电池在串连电池组中的过充电。

马赛克

前几天深圳一家电池厂提供了一组圆柱形的镍氢电池给我们装车用。
我问他怎么不配充电器来，他们说只做电池的----
我问在厂里怎么给电池组充电的？
他们说厂里是一只一只充的！
不过，那个工程师问了我一句话：“你们车上的充电器有SOC（电池剩余电量）控制的吧。”我只好摇了摇头。
阿门，又一组电池要完蛋了。
希望电池厂不要总做这种没有意思的试验

秋月寒

再过一段时间此设计一定糟淘汰。。

钳工

    怎么没人送镍氢电池给我实验啊？钳工在自制电动车上使用镍氢电池已有三、四年的历史了。用坏的镍氢电池已近百只!(都是笔记本电脑上用的镍氢电池)有全新的，也有二手的。单只容量从2、5安时到4、5安时都有。总的结论是镍氢电池最怕过充电!一但过充发热哪怕就一次就可能让电池报废!(这点镍铬电池最好，铅酸电池也不错)但它对过放电倒不太敏感，只要及时充电就没太大问题。(这点镍铬电池又是最好，铅酸电池最差，也是只要一次就可能让电池报废。但钳工已成功修复过几只)总之，镍氢电池是个好东东，体积小、重量轻是它的最大特点，只要组配得好，充电器好就会普及!
钳工有一组镍氢电池已正常使用一年多了，目前仍很正常!

马赛克

秋兄是说圆柱形的设计么？
我看未必。圆柱形的电池极板受应力很均匀，理论上讲可以提高寿命。
电池厂的人也说这种结构密封很方便。
其实动力电池的体积不一定非要追求小，首先要保证寿命！

xingxing

  abt-bj   

电池太重，春兰的电动车电池有20斤重