電動(dòng)自行車用閥控鉛酸蓄電池的進(jìn)展過程

　　一、閥控鉛酸蓄電池在電動(dòng)自行車發(fā)展中的地位

　　電池是電動(dòng)自行車的能源，是影響電動(dòng)自行車性能的關(guān)鍵部件，也是制約電動(dòng)自行車發(fā)展的關(guān)鍵。為適應(yīng)電動(dòng)自行車的需要，各種電動(dòng)自行車用電池發(fā)展也很快，那么，閥控鉛酸蓄電池在電動(dòng)自行車中地位如何？還有多長(zhǎng)生命期？

　　鎳金屬氫化物蓄電池（Ni-MH）曾被認(rèn)為是電動(dòng)自行車用的主流電池，但價(jià)格貴，實(shí)際上在國(guó)內(nèi)市場(chǎng)(Rialto)占很小的比例，主要用于部分出口產(chǎn)品。

　　鋰離子蓄電池或聚合物鋰離子蓄電池用于電動(dòng)自行車的呼聲很高，多家公司正在研制并極力推出電動(dòng)自行車用的鋰離子蓄電池或聚合物鋰離子蓄電池，整車廠也積極想推出用鋰離子蓄電池或聚合物鋰離子蓄電池的電動(dòng)自行車，但國(guó)內(nèi)真正成熟的鋰離子蓄電池或聚合物鋰離子蓄電池和裝此電池的整車產(chǎn)品幾乎還沒有，有的也只是展覽、試用等不成熟的產(chǎn)品。

　　機(jī)械可充鋅空氣蓄電池曾在上海試銷，結(jié)果不理想，現(xiàn)已停止試銷，售出的產(chǎn)品已回收。

　　其他電池，如Ni-Zn蓄電池、鋅溴蓄電池和燃料電池等，雖然它們各有特點(diǎn)，但幾乎都沒有在商業(yè)化的電動(dòng)自行車上使用。這主要是由于價(jià)格貴、綜合性能不理想、技術(shù)不成熟、受資源、服務(wù)配套系統(tǒng)制約等因素的影響。

　　鉛酸蓄電池雖然已是有100多年歷史的老產(chǎn)品，而且比能量較低，但因其性能合適、價(jià)格便宜、材料來源豐富、技術(shù)和制造工藝較成熟、安全可靠等綜合因素，經(jīng)市場(chǎng)(Rialto)檢驗(yàn)、考核，已成為商業(yè)化電動(dòng)自行車主要采用的電池。現(xiàn)在市場(chǎng)(Rialto)上的電動(dòng)自行車95%以上用閥控鉛酸蓄電池。有些人認(rèn)為它是落后、過時(shí)的產(chǎn)品，在電動(dòng)車上應(yīng)用的前途不大，只是過渡性產(chǎn)品，只有2-3年的生命期。我認(rèn)為這種觀點(diǎn)不一定正確。實(shí)際上，隨著閥控鉛酸電池性能不斷地改進(jìn)提高，它在電動(dòng)自行車上應(yīng)用的主要地位很難被取代，它的生命期保守地講至少還有10年以上，甚至更長(zhǎng)。

　　二、我國(guó)電動(dòng)自行車用閥控鉛蓄電池水平有很大提高

　　2.1  1997年時(shí)閥控鉛酸蓄電池普遍不能滿足要求
　　1997年，國(guó)內(nèi)的電動(dòng)自行車用閥控鉛酸蓄電池普遍不能滿足要求。主要表現(xiàn)為：
　　（1）容量不足。12Ah（20小時(shí)率）電池，2小時(shí)率5A放電容量達(dá)不到10Ah；17Ah（20小時(shí)率）電池，2小時(shí)率7A放電容量達(dá)不到14Ah。
　　（2）比能量低。2小時(shí)率下的比能量達(dá)不到30Wh/kg。
　　（3）早期容量衰減現(xiàn)象明顯。
　　（4）壽命短。100%放電深度（DOD）的循環(huán)壽命只有50-60次；使用壽命只有3-5個(gè)月。
當(dāng)時(shí)有些人稱，電動(dòng)自行車用閥控鉛酸蓄電池是世界(Mondi)性難題，不易解決。

　　2.2  1999-2000年部分廠家的閥控鉛酸蓄電池能滿足要求
　　1999-2000年期間，我們對(duì)30多家要求電池生產(chǎn)的樣品進(jìn)行成組地篩選，情況是：
　　（1）容量和比能量有所提高。12Ah（20小時(shí)率）電池5A放電容量達(dá)到11-12Ah，比能量達(dá)33Wh/kg。
　　（2）早期容量衰減現(xiàn)象有所改善。50次循環(huán)內(nèi)容量衰減在10%以內(nèi)，但這樣的廠家很少，只有約20%。
　　（3）壽命提高。100％放電深度的循環(huán)壽命超過250次，使用壽命可達(dá)1年以上。但這樣的廠家只有1-2家，約占5％。
　　（4）有些廠家電池有漏液現(xiàn)象；
　　（5）部分廠家的電池充電末期電流大于0.1A。

　　2.3  2002-2003年能滿足要求的閥控鉛酸蓄電池廠家增加，總水平提高。
　　2002-2003年期間，在我們檢測(cè)評(píng)估的約30個(gè)樣本中，情況是：
　　（1）外觀一般沒有問題，滲漏液現(xiàn)象幾乎沒有。
　　（2）絕大部分廠家的電池充電末期電流小于0.1A，說明合金成分和材料純度符合要求。
　　（3）容量和比能量有進(jìn)一步提高。
　　2小時(shí)率5A放電容量達(dá)到11.0-13.5Ah；比能量達(dá)到31-35Wh/kg。
　　（4）早期容量衰減現(xiàn)象進(jìn)一步有所改善。50次循環(huán)內(nèi)容量衰減在10%以內(nèi)的廠家明顯增加，約占被測(cè)樣本的80％，說明早期容量衰減（PCL-1）問題已能夠解決。
　　（5）壽命明顯提高。100％放電深度的循環(huán)壽命超過250次，達(dá)到300次，使用壽命可達(dá)1.5年以上，有9-10個(gè)樣本（占測(cè)評(píng)樣本的30％），其中6-7個(gè)樣本是中小型廠家的產(chǎn)品。
　　（6）用Pb-Sb-Cd合金的電池減少，用Pb-Ca高錫合金的增加，環(huán)保性能提高。

　　2.4  近期的閥控鉛酸蓄電池有突破性進(jìn)展
　　2005年，我們?cè)跈z測(cè)評(píng)估中發(fā)現(xiàn)電動(dòng)自行車用閥控鉛酸電池性能又有新的、突破性進(jìn)展。主要表現(xiàn)為：
　　（1）100%放電深度的循環(huán)壽命幾乎翻一番，已達(dá)570次以上，有望超過600次。
　　（2）初容量和比能量提高。6-DZM-10電池5A放電時(shí)間達(dá)178min（14Ah以上），2小時(shí)率比能量達(dá)到37.96Wh/kg。
　　（3）電池組的一致性改善。有突破性進(jìn)展的電動(dòng)自行車用閥控鉛酸蓄電池的初容量、100%放電深度的“全充全放”循環(huán)性能和一致性情況。

　　三、存在問題和希望

　　我國(guó)生產(chǎn)電動(dòng)自行車用閥控鉛酸蓄電池的大小廠家有200多家，發(fā)展是不平衡的，產(chǎn)品質(zhì)量參差不齊，真正質(zhì)量好的廠家不多，因此用戶投訴較多，這是存在的主要問題。
為此提出幾點(diǎn)希望：

　　1.電動(dòng)自行車生產(chǎn)廠家要重視自己的品牌和對(duì)消費(fèi)者負(fù)責(zé)，用質(zhì)量過硬的電池；
　　2.電池生產(chǎn)廠家要重視質(zhì)量這個(gè)生命線，使產(chǎn)品質(zhì)量達(dá)到較高水平；
　　3.消費(fèi)者要注意電池品牌，買性價(jià)比高的、品牌電池和配此電池的車。

　　另外，希望電動(dòng)自行車生產(chǎn)廠家和消費(fèi)者對(duì)“外來技術(shù)”、“先進(jìn)產(chǎn)品”等特殊標(biāo)榜的產(chǎn)品選用要慎重。

　　我們對(duì)幾個(gè)“外來技術(shù)”、“先進(jìn)產(chǎn)品”等特殊標(biāo)榜的產(chǎn)品進(jìn)行了測(cè)試評(píng)估，結(jié)果不像宣傳、廣告資料中介紹得那么好。主要表現(xiàn)在：深循環(huán)壽命短；電池間一致性差（影響循環(huán)壽命）；實(shí)際初容量和比能量低。有的雖經(jīng)權(quán)威部門測(cè)試，有不錯(cuò)的壽命，但只是單個(gè)電池，不足以說明問題。
因此，建議電動(dòng)自行車生產(chǎn)廠家建立一套規(guī)范測(cè)試評(píng)估的程序，按接近實(shí)際使用條件、成組地進(jìn)行全面、嚴(yán)格、定量的檢測(cè)，然后進(jìn)行橫向比較和評(píng)估，科學(xué)地評(píng)價(jià)和選擇這些特殊標(biāo)榜的蓄電池。