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行业ｉ仑坛 Ａ ＵＮ；Ａ 锂离子电池应用于 电动自行车 口 黄宣俊 摘要：分析了铅酸电池 我国电动白行车上得到』’泛应用的原 ，以及镍氧电池为何得／１ 到推』上。 的症结所在，镡离子电池正以比镍氧电池高的质量比能量平¨较低的原材料价格优势而成为电动牟 最理想的能源选择。我国在攻克动力型锂离子电池技术和质量方而已取得可喜进步。 关键词：电动白行车电池；发展状况；产业展望 目前，苏州星恒电源有限公司生产的以 锰酸锂为正极材料的锂离子电池在电动自行 车上应用，获得了重大的进展。有人担心， 在不久将来会不会冒出几十家锰酸锂的锂离 子电池生产企业，最后又形成低价竞争的无 序局面。我认为，锂离子电池的应用不可能 走铅酸电池的老路，因为锂离子电池的质量 如果过不了关，是不可能站住脚的。镍氢电 池在我国的电动自行车上没有得到广泛应用 就是一个明证。 １ 铝酸电池在我国电动自行车上为什么能广 泛应用 我国目前的电动自行车９５％以上用的是铅酸电 池。应该看到，几年来动力型铅酸电池的技术有了飞 跃性的发展，有几家电池厂的铅酸电池的年故障率低 于１％，铅酸电池为电动自行车在我国的发展立下了 确实有不少企业的电池质量堪忧，保修期内的返修率 居高不下，用户投诉不断。 为什么这种生产价低质次的电池企业能生存下 来？这是因为电动自行车在发展过程中形成了一种被 行业内普遍接受的电池售后服务模式。每一个电动自 行车的维修点都会应用电池重新配组的办法，解决电 池容量不足的问题。甚至还有对电池进行补液等措施 汗马功劳。但是在铅酸电池生产企业泛滥的状态下， 来延长电池的寿命。铅酸电池即使质量差，也不会发 ２ ００６ ｌｌ．Ｖ ◆ 维普资讯 http://www.cqvip.com
生爆炸燃烧等安全事故。对于质量差的电池企业，用 这种维修方法，尽管维修工作量大点， 是企业还 能承受。如果没有这种办法，在保修期内，有故障的 电池采用以新换旧的办法，这些电池厂早就关门了。 所以铅酸电池在我国电动自行车上之所以能广泛应 用，是得益于这一种行之有效的售后服务模式。 ２镍氢电池在我国电动自行车上为什么推广 不起来 上世纪９Ｏ年代初，我国电动自行车第三次热潮 刚刚掀起，通过无数次的摸索，我们选择了铅酸电池 作为电动自行车的能源。当时，日本的电动自行车用 的是镍镉电池。当我国铅酸电池在电动自行车上广泛 应用时，日本已经致力于动力型镍氢电池的开发，随 着镍氢电池技术的成熟，在日本的电动自行车已经完 成了从镍镉电池向镍氢电池的过渡。这也就使日本的 电动自行车向轻量化发展成为可能。目前欧美市场上 的电动自行车主要是采用镍氢电池，２０００年以来， 在国外的电动自行车上镍氢电池应用的比重正在不断 上升。 那么，镍氢电池在我国电动自行车上为什么推广 不起来？有人说是价格问题。当然，开始时，镍氧电 池的价格是高了一点，但是，后来价格下来了，还是 推广不起来。其根本原因是我国的动力型镍氢电池的 质量没有过关。到目前为止，我国的动力型镍氢电池 在保用期内（１年）出现个别单体电池容量下降，导 致整组电池性能下降的比例较高（约５％～１０％），在 这种情况下如何做好服务是镍氢电池推广应用的关键。 因为镍氢电池单体电压为１．２ Ｖ，１组２４ Ｖ的电 池由２Ｏ个单体镍氢电池串联而成。每个电池之间的 连接都是采用点焊。如果１组电池容量下降，也可以 象铅酸电池一样通过配组来 恢复容量，但是，镍氢电 池的测试设备和点焊设备不是每个电动自行车维修点 配备得起的。那么，电池发生故障后，谁来为用户服 务，售后服务怎么开展，成为一大难题。要解决这个 问题，只能从提高镍氢电池的质量入手。 ◆ 第１２００６１．１期１ ３能生产小容量镍氢电池，并不是一定能生 产动力型镍氢电池 为什么小容量的镍氢电池在我国发展很快？通常 ５号（ＡＡ）和７号（ＡＡＡ）的镍氢电池，大多是１一一 ４个串联起来用。原来国际上这种电池的售价要１美 元，在我国生产出口的这种电池，出厂价只有１元多 人民币，当然其质量也是与进口的不能比。由于这种 电池串联用的个数少，一致性的要求低，再加上价格 便宜，质量问题就不突出。反正坏了买新的换就是 了，没有售后服务问题。所以这种电池我国在国际市 场上的占有率超过６０％。 但是，用小容量镍氢电池的经营模式用到动力性 镍氢电池上就出了问题。一致性差成了动力型镍氢电 池的致命伤。如果单体电池达不到规定寿命的比例在 １％，对于２４ Ｖ的电池组，在保修期内的故障率就达 到２Ｏ％，３６ Ｖ的电池组将高达３０％。要使电池组的 故障率低于１％，则单体电池在规定寿命期内的故障 率要低于０．０５％，甚至要低于０．０３３％，这个质量指 标是非常高的。而我国原来的镍氢电池厂大部分是生 产这种小容量电池的。要从观念上解决质量问题不是 很容易的事。 日本的动力型镍氢电池组，在１年内的故障率在 ０．２％，电池的充放电循环寿命可达１ ０００次以上，尽 管价格也不菲，但是，市场还是能接受的。通过上述 分析，就可以清楚认识到为什么镍氢电池在我国的电 动自行车上推广不起来，其关键就在于我国动力型镍 氢电池的质量不过关。 ４镍氢电池面临锂离子电池的挑战 锂离子电池的质量比能量比镍氢电池高。输出同 样的能量，锂离子电池可以比镍氢电池减轻约１／２， 与镍氢电池相比，自放电也小得多。因此，小功率的 锂离子电池已经在手机、笔记本电脑、数码相机和摄 象机上广泛应用。２００３年在小电池中锂离子电池的 维普资讯 http://www.cqvip.com
市场份额已经超过了镍氢电池。 从目前的市场情况看，锂离子电池的价格比镍氢 的高。从电池的原材料来比较，锂离子电池的原材料 价格已经低于镍氢电池。但是锂离子电池生产的工艺 要求高，前期的投入大，总的制造成本就提高了。只 要生产规模上去了，成本还会大幅度下降。 正因为如此，锂离子电池是电动自行车的最理想 的能源。日本从２００３年开始在电动自行车上采用锂 离子电池，几年来，锂离子电池的技术逐步成熟，日 本的电动自行车正在进行从镍氢电池到锂离子电池的 过渡。在我国电池行业已经有几家出巨资进行锂离子 电池的开发和量产工作，如果电池企业和电动自行车 企业合作得好，完全有可能跳过镍氢电池，而直接进 入锂离子电池的推广应用阶段。 ５锂离子电池不能再走镍氢电池的老路 现在广泛用的锂离子电池都是小功率的，在我国 这种小功率的锂离子电池又在步镍氢电池的后尘，价 廉质次的锂离子电池充斥市场。有人把这种小功率的 锂离子电池通过并联加串联组成电池组用在电动自行 车上，不是寿命短就是容易发生爆炸或燃烧。造成行 业内对锂离子电池望而生畏。 锂离子电池应用在电动自行车时，质量问题就更 加突出。因为锂离子电池除了性能问题外，还存在一 个安全问题。为了解决电池组的安全问题，电池组都 附加一个保护电路。所以锂离子电池在保修期内，发 生容量下降，绝不允许由维修点来配组更换其中的一 个电池，只能是整组电池更换，要使整组电池的故障 率低于１％，必须要求单体电池的一致性非常好。这 种动力型的锂离子电池绝非现在生产小功率的锂离子 电池企业能生产得出来的。 综上所述，动力型锂离子电池如果质量不过关， 非但企业会跨掉，而且会使我国电动自行车上推广应 用锂离子电池会发生挫折，影响我国电动自行车行业 的发展，会给国外的锂离子电池产品打入我国市场创 造机会，我们对此必须有足够的认识。 行业ｉ仑坛＜ Ｈ囊 ｊＶ ＵＮ Ａ ６ 我国动力型锂离子电池产业，已经有了可 喜的起步 前一时期，在我国应用小功率的锂离子电池通过 并联加串联组成电池组，在电动自行车上的应用已经 失败。电动自行车用的锂离子电池的新一轮投资是以 资金和技术实力强劲的大企业为主导，这预示了这 轮锂离子电池的开发与量产，摆脱了以往遍地开花的 低层次产业发展模式，集中力最攻克动力型锂离子电 池的技术和质量的制高点，已经有了可喜的起步。 苏州星恒电源有限公司生产的锰酸锂锂离子电池 经过包括针刺试验、短路试验、过充试验和挤压试验 的安全性试验，试验结果都不爆炸、不燃烧。该公司 的１０ Ａｈ和７．５ Ａｈ高功率型锂离子动力电池通过了 美国的ＵＬ认证的安全测试，成为中国本土第一块通 过ＵＬ认证的锂离子动力电池。我们可以有把握地说： 锂离子电池的安全性问题已经获得解决。他们的产品 经部分电动自行车整车企业１年半以上的应用，在１ 年内的故障率低于１％。目前，由苏州星恒电源生产 的星恒锂锰电池，由于质量过硬，已被国内主流电动 车厂纷纷采用。星恒锂电池电动自行车在国内热销， 销售量已经达到２万多辆，并已出口日、美、加、 意、西班牙等多个国家。从市场的反应来看，星恒锂 锰电池电动车已逐渐被广大的消费者所接受。据统 计，２００６年５月进入北京的星恒锂锰电池的电动车 销量已达７ ０００辆。８月份北京上牌照电动自行车约 为１６ ０００辆，其中装有星恒锂电池的力霸皇电动自 行车就占１０％，约为１ ６００辆。由于热销，卖断货的 情景经常出现，甚至有些网点开始实行预定购车的方 式。同时，在江、浙、沪地区锂电池电动车的销售势 头也已经起来，在苏州热销网点曾创下２１辆的单天 销售记录。 由此看来，电动自行车上应用锂离子动力电池的 时代已经到来。电动自行车通过推广应用锂离子电 池，必将导致电动自行车行业发生质的飞跃，这一步 走好了，我国的电动自行车产业在国际上的地位将大 大提高，这样发展下去，我国就能从电动自行车大国 发展成为世界上的电动自行车强国。 盟２００ ６ ．１１ ◆ １＇■，ｒ
