[转帖浪子的帖子]镍氢电池的市场前景

abt-bj

               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。   

水穷云起

原来刘工的好东东在这里啊。

马赛克

澳大利亚ABT公司的ABT6502芯片是为铅酸电池设计的吧？可以用于镍氢电池么？
我同事前几天刚刚干掉一组新的48V镍氢50Ah电池，原因就是使用了没有温度控制功能的充电器。也算是经验教训吧

abt-bj

ABT公司有专门的镍氢电池充电器的芯片，包括温度巡检，可以检查多点温度。这样，可以保证任何一只电池的温升都不超标。

regmail

【ABT公司有专门的镍氢电池充电器的芯片】
如果不出意外，6502应该是一款类似与PIC16C717的一块单片机，带几个通道的10bit AD，所以要用于NI-MH，应该只是算法上需要更换，不知道有没有【ABT公司有专门的镍氢电池充电器的芯片】的具体型号，我想看看NI-MH的充电算法。我们公司有用于Ni-MH电池的充电芯片，一款类似于PIC16C774（12bit AD）的芯片。所以想看看它的算法。

水穷云起

先公布您公司的算法吧。

abt-bj

其实，满足相同的性能要求，会有多种多样的算法，而各种各样的算法也各有千秋。对于容量足够的单片机来说，算法的可能决定该单片机的水平、成本，但是，对于一个简单的电池控制系统来说，总是简单的。
开发单片机最关键的问题是什么？其实编码和会多种算法的人千千万，而能够把电池管理和算法结合起来的不多。
我认为，做充电器芯片的开发，最关键的还是通过各种模拟，把电池完善的管理模式研究确定以后，到编程就容易了。
对于您想开发的镍氢电池管理系统来说，我解剖了春兰的充电器，分析了他们的软件和外部功能，也分析了不少其他的镍氢电池管理系统的充电模式。一般都具备了这些功能：
1、电池电压检测；
2、电池温度检测，对于10℃就不能够进入大电流充电；
3、电池电压检测；
4、大电流充电；
5、最高电池温度检测以及0△检测；
6、0.1C充电控制。
网友刚刚发表的帖子介绍的书也就是这些主要功能，而国外提供的芯片也差不多也就是这些功能。但是，对于多节电池串联的电池组来说，这些功能远远不够。否则为什么春兰的车使用的镍氢电池还出现大量的隔板熔化的恶性事故呢？就是高价从国外进口目前公开销售的价格最高的芯片也无法解决这些问题。
问题的实质在哪里？答案就是国外在开发芯片的时候，还很少遇到多支电池串联的高压电池组的问题。也没有遇到大容量电池的问题。网友推荐的书中也因为受到写书时代的限制，也没有接触这些问题。
为什么镍氢电池电动自行车屡战屡败，其原因就是没有解决这个问题。
所以，搞单片机开发的工程师，必须对镍氢电池的失效模式有深刻的理解，才能够很好的完成镍氢电池充电器和电池管理系统的开发工作。还有一个问题，就是一旦开发了镍氢电池的充电/管理系统。还要价格旷日持久的电池深循环寿命试验，不断的发现问题和解决问题。
我看了一些电动自行车使用的镍氢充电器，产品好像大学里边学生的课程设计，或者象实验室产品，肯定验证试验没有做好。这样的产品到了市场没有不跌跤的。

马赛克

没办法
镍氢行业的苦日子还没熬到头呢