在鋰離子電池放電的時(shí)分，這個(gè)鋰離子是從負(fù)極資料里跑出來(lái)，然后跑到正極去，這個(gè)進(jìn)程其實(shí)相對(duì)來(lái)說(shuō)比較簡(jiǎn)略完結(jié)，也便是說(shuō)鋰離子電池的放電功率可以做得很大。

可是傳統(tǒng)來(lái)說(shuō)，充電就不這么簡(jiǎn)略了，充電的時(shí)分鋰離子要從正極資料里跑出來(lái)，跑到負(fù)極資料里面去，這個(gè)進(jìn)程相對(duì)來(lái)說(shuō)比較考驗(yàn)負(fù)極資料，由于鋰離子要快速進(jìn)入負(fù)極資料，那這時(shí)分對(duì)負(fù)極資料的結(jié)構(gòu)等問(wèn)題都會(huì)形成損壞，所以一般來(lái)說(shuō)，鋰離子電池在快速充電方面體現(xiàn)的功能是不行的。

可是快充卻是一個(gè)許多人朝思暮想的特點(diǎn)，以往只要超級(jí)電容才干體現(xiàn)出來(lái)快充，所以要戰(zhàn)勝鋰離子電池不能快充的特色，咱們要從資料的視點(diǎn)去入手，想方法去進(jìn)步資料特別是負(fù)極資料在充電時(shí)的功能，這便是在資料或化學(xué)基礎(chǔ)上要做的作業(yè)。

一、電動(dòng)公交車(chē)的商業(yè)窘境

那為甚么要特別強(qiáng)調(diào)快充這個(gè)特點(diǎn)，我想先從電動(dòng)汽車(chē)的運(yùn)用端來(lái)說(shuō)起。第一個(gè)在咱們國(guó)家推廣這個(gè)新能源車(chē)的時(shí)分，政府最簡(jiǎn)略推動(dòng)的商場(chǎng)是電動(dòng)公交車(chē)，純公交車(chē)從奧運(yùn)會(huì)開(kāi)始到世博會(huì)到今朝約莫有六七年時(shí)刻了吧，在許多城市都有運(yùn)用。看一組簡(jiǎn)略的數(shù)據(jù)，這個(gè)PPT就講到了電動(dòng)公交車(chē)在商業(yè)運(yùn)用中遇到的窘境。

以12米的純電動(dòng)大巴為例，公交車(chē)每天典型要跑250公里，它當(dāng)然是在A點(diǎn)和b點(diǎn)之間來(lái)回地跑，典型的電耗每公里0.8度電，這輛車(chē)倘若白日跑一整天的話約莫要耗費(fèi)200千瓦時(shí)的電量，這個(gè)電量看起來(lái)不多，可是在裝備電池的時(shí)分，要考慮兩個(gè)系數(shù)，第一個(gè)是電池充放電區(qū)間，電池壽數(shù)的衰減，這樣的話要裝備312個(gè)千瓦時(shí)的電量，再加上夏天開(kāi)空調(diào)的耗能，這樣一來(lái)，這個(gè)電池就要裝到500千瓦時(shí)的電量才干夠滿(mǎn)意12米的大巴全天的運(yùn)營(yíng)。

實(shí)際上在今朝鋰離子電池能量密度水平上，倘若安裝磷酸鐵鋰，約莫500千瓦時(shí)的電池或許要6噸重，今朝的本錢(qián)至少要100萬(wàn)以上，這樣一個(gè)電池在12米在體積和分量上都裝不了，所以這個(gè)計(jì)劃咱們都用不了。

一般的做法是裝差不多一半的電即三百千瓦時(shí)的電量，這就導(dǎo)致了這個(gè)車(chē)不能完結(jié)全天的運(yùn)營(yíng)，一般來(lái)說(shuō)在下午的時(shí)分，大巴車(chē)會(huì)回到充電站進(jìn)行一次被稱(chēng)為快速補(bǔ)電的作業(yè)，這個(gè)時(shí)刻一般會(huì)耗費(fèi)一個(gè)小時(shí)到一個(gè)半小時(shí)，補(bǔ)充一部分電量，然后再完結(jié)下半段的運(yùn)營(yíng)。可是這個(gè)成果對(duì)公交公司而言降低了它的運(yùn)營(yíng)效果，由于在白日的時(shí)分有兩個(gè)小時(shí)不能運(yùn)轉(zhuǎn)。

那么緊接著一個(gè)問(wèn)題便是，咱們有沒(méi)有或許選用能量密度更高的電池來(lái)完結(jié)這項(xiàng)作業(yè)？今朝已經(jīng)商業(yè)化的電池中間能量密度最高的是特斯拉用的松下18650的電芯，其電芯的能量密度達(dá)到了230瓦時(shí)每公斤，倘若真的要裝五百度電的話，分量約莫是3.5噸，它可以滿(mǎn)意全天的運(yùn)營(yíng)，并且大巴車(chē)上也基本上能裝下，可是這個(gè)電池運(yùn)用在公交大巴上面的一個(gè)問(wèn)題便是它的壽數(shù)，它重組之后的循環(huán)壽數(shù)或許只要五百次，所以咱們預(yù)計(jì)它在公交上這樣運(yùn)用的話每天充一次電約莫只能用兩到三年。

所以咱們看到在公交大巴上面運(yùn)用能量型的電池企圖來(lái)解決全天運(yùn)營(yíng)的需求，實(shí)際面對(duì)著許多工程上以及本錢(qián)上的問(wèn)題，要么太重，要么太貴，要么壽數(shù)不夠好。

但咱們還有另外一個(gè)思路，倘若能反過(guò)來(lái)考慮這個(gè)問(wèn)題，咱們不裝那么多的電池，而是把電池裝得更少，可是運(yùn)用快速充電的辦法。倘若咱們不要跑250公里，只要跑一圈，比方一輛公交車(chē)從A點(diǎn)到b點(diǎn)是二十公里，那我只要裝跑二十公里的電池，然后每次到結(jié)尾的時(shí)分都可以在五分鐘或許十分鐘之內(nèi)把電充溢，然后跑下一趟，那么這個(gè)計(jì)劃是不是也是可行的呢？咱們簡(jiǎn)略測(cè)算一下，倘若咱們用80千瓦時(shí)的電池或許用120千瓦時(shí)的電池，那么每天快充四次或許五次、六次，每次充電時(shí)刻也操控得滿(mǎn)意短，利用司機(jī)到總站歇息的時(shí)刻。也便是說(shuō)倘若咱們經(jīng)過(guò)少裝電池的方式，再三充電的方式也能滿(mǎn)意公交的運(yùn)營(yíng)，可是它對(duì)電池提出了一個(gè)應(yīng)戰(zhàn)，便是說(shuō)電池要可以快速充電，那十分鐘左右就要把電充溢。另外，由于每天的充電次數(shù)會(huì)變多，比方說(shuō)每天從一次變成了三四次甚至五次，那么在快充條件下，要求電池的循環(huán)壽數(shù)也會(huì)比本來(lái)更長(zhǎng)。

二、電動(dòng)出租車(chē)的運(yùn)營(yíng)難題

上面是咱們有關(guān)公交運(yùn)營(yíng)所設(shè)想的一種方式，便是經(jīng)過(guò)每一趟或許兩趟快速充電來(lái)解決全天運(yùn)營(yíng)路程的問(wèn)題。

接下來(lái)咱們將講到出租車(chē)，PPT中說(shuō)明了電動(dòng)出租車(chē)的需求，出租車(chē)的運(yùn)營(yíng)負(fù)荷要比公交車(chē)還要高。兩個(gè)司機(jī)24小時(shí)運(yùn)營(yíng)，那么全天的運(yùn)營(yíng)路程典型的是500多公里，在壽數(shù)期內(nèi)一般是六年，它要運(yùn)轉(zhuǎn)約莫一百萬(wàn)公里，這是咱們講到出租車(chē)的特色。這個(gè)特色其實(shí)有關(guān)電池提出了更高的應(yīng)戰(zhàn)。相比一下電動(dòng)私家車(chē)的需求，電動(dòng)私家車(chē)一般咱們僅僅上下班時(shí)刻開(kāi)，每天或許開(kāi)50公里，偶然在周末的時(shí)分有或許有一次長(zhǎng)距離的游覽比方說(shuō)三百公里，那一般來(lái)說(shuō)，咱們?cè)谑甑臅r(shí)刻里頭或許這輛車(chē)能跑20萬(wàn)公里，所以咱們看到私家車(chē)和出租車(chē)，這兩種車(chē)輛的運(yùn)營(yíng)特色的差別十分大，進(jìn)一步說(shuō)，這兩種車(chē)輛有關(guān)電池的需求也是徹底不同的。

在咱們國(guó)家863科技計(jì)劃中間包括現(xiàn)行的補(bǔ)貼政策中，它的總的傾向性是鼓勵(lì)咱們把電池的能量密度做高，把車(chē)輛的行進(jìn)路程做長(zhǎng)，這樣做的最終目的是為了終究可以發(fā)動(dòng)私家車(chē)商場(chǎng)，經(jīng)過(guò)電池能量密度的進(jìn)步，來(lái)降低電池的本錢(qián)，這個(gè)方向我以為十分正確。