能碾压“锂电池”的并非新电池,而是一种叫“侧集电”的新概念

电动汽车的“里程焦虑”问题可谓是由来已久。多装电池,车子超重。少装电池肯定不行,要是不留神,在高速上断电,前不巴村,后不巴店。就算熬到了有充电站的服务区,停车充电,一两个小时的等待也是烦心事。高速上开慢点是一个不错的选择:我们在高速上开着某“渡”小油车,眼见着一辆某“拉”的电动车渐渐靠后离去,全无传说中的高速之霸气。

如何在不增加车子重量的前提下增加电动汽车的续航里程?这是新能源汽车业界的焦点问题。业界传出最新的消息是,钠离子电池即将发布,在储能密度,性价比等方面将碾压锂电池。东西没有上市,更谈不上市场检验,细节不好评判。但就目前公布的消息来看,价格走低肯定是好消息。但是提高储能密度不见得全是好事。

值得说明的是,提高动力车辆电池储能密度不仅是一个难以完成的任务,而且也是危险的操作。提高储能密度实质就是将电池中的氧化剂与还原剂做得更为靠近,更加密集。其危险不言而喻:炸药其实就是将还原剂与氧化剂紧密做在一起的物质。若使得动力电池的储能密度达到TNT炸药水准(1000大卡/ 千克,即4200千焦/千克),则动力电池就可以作为TNT使用。当然,动力电池储能密度无法达到TNT炸药水准,锂电池约为300千焦/千克,约为TNT的(1/14),虽经过多种措施,目前还算安全,但也发生了不少悲剧性的爆燃火灾。如果提高到TNT的储能密度的10%左右,更接近爆炸的临界比例。危险将大幅上升,这是不得不考虑的问题。当然,尽管冒险将电动汽车里程增加了20%,能解决问题吗?

其实,即使冒险将里程增加50%,电动汽车的“里程焦虑”依然是个问题。解决“里程焦虑”问题的关键不在于电池,而在于突破思维定势,减轻电动汽车对于电池的依赖。这不,常州市福驰科技团队数年来一直坚持研发的“侧集电”才是解决“里程焦虑”的彻底方案。

早在90年代初开始关注电动汽车课题时,我们即意识到,电动汽车“里程焦虑”短板难以通过增加电池容量补齐。此后几年,我们提出“侧集电”方案,试图为电动汽车重新作出定义:具有集电-蓄电复合能源系统的公路车辆

1995年,刘本林、黄柱邦等人提出新型电动汽车概念:改进无轨电车的集电技术,并使其融入仅依赖蓄电的电动汽车,以求优势互补。就蓄电而言,储能系统不必超重,车辆行驶时可从电网获得电力;就集电而言,供电网路不必强求连续,因车载电池可维持车辆在无供电网的道路上行驶。

能碾压“锂电池”的并非新电池,而是一种叫“侧集电”的新概念

具有可收放侧集电刷的电动车,分隔护栏改装成侧供电系统

新概念要点在于,改无轨电车的顶集电为“可离合侧集电”:在路端,在道路中央设立形如分隔护栏、长箱状“侧供电系统”,其重要特点是,将以前集电系统中供电网线的电缆与极板一体化的功能进行分解,箱体内部安装电缆,两侧设置分节的供电极板,通过开关联系极板与电缆;在车端,车身侧面(通常左侧)设置可收放的集电刷。上述“可离合侧集电”,要点在于“侧集电”,故通常简称为“侧集电”。

能碾压“锂电池”的并非新电池,而是一种叫“侧集电”的新概念

侧供电系统可架设在高速公路的分隔护栏位置

侧集电刷由伸缩臂偏转杆以及安装在两者之间的传感器组成。偏转杆较短,从而具有比长杆更快的刷头与极板贴合的偏转响应速度,在维持正常集电的同时,通过传感器向伸缩臂控制器发出伸缩臂动作信号。当传感器检测到偏转杆张开时,控制器让伸缩臂伸出,以减小偏转杆的张开幅度;反之,当传感器检测到偏转杆收缩时,控制器让伸缩臂收缩,以增大偏转杆的张开幅度,从而维持偏转杆角度基本不变情况下实现集电。尽管偏转杆可使用的调节幅度不大,但由于伸缩臂可以具有较大的补偿动作范围,所以即使车身-供电系统之间的距离发生较大变化,仍然可以保证刷头与极板的正常接触,保持正常集电操作。

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想加入一段视频,可是修改无法加入了,就添加一幅图了

极板具有一定的宽度,可以正常“接收”高度略有变化的侧集电刷。如果车身高度因为负载变化比较大,则应为集电刷配置高度微调系统,以保证车身高度发生明显变化时,保证集电刷的高度与侧供电系统匹配。集电刷还具有阻止雨水进入车体的设计。可谓是:偏转伸缩集电刷,水平展开极板达。距离随意六尺内,收刷车身无变化。

能碾压“锂电池”的并非新电池,而是一种叫“侧集电”的新概念

收刷时,可收入车身。展刷时,伸缩臂左右移动,可使集电刷获较大的间距调节能力

目前已经完成原理验证试验。取得了良好的结果。正在与有关部门联系落地与推广各项事宜。回到开头说到的我们的某“渡”小油车与某“拉”的电动汽车高速公路并排行驶话题上来,如果某“拉”电动车具有侧集电,哪里会小心翼翼的控制电力使用,早就把我们的小“渡”车抛出20公里之后了。

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页面更新:2024-06-01

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