備用電源鋰電池在鐵路軌道交通車輛上的應用

來源：存能電氣  日期：2020-04-15 10:34  瀏覽量：次

備用電源鋰電池在鐵路軌道交通車輛上的應用。最近幾年來,復興中的鐵路交通業(yè)發(fā)展速度驚人。全球鐵路行業(yè)市場空間廣闊，綠色軌道交通將成為世界首選的交通方式，軌道交通發(fā)展趨勢良好，而與之相關聯(lián)的鋰電池產業(yè)也相應的有著良好的發(fā)展。

備用電源鋰電池在鐵路軌道交通車輛上的應用

以前在電池市場大多使用的是鉛酸電池，近幾年隨著國家政策以及市場需求，備用電源鋰電池得到飛速發(fā)展，而軌道交通領域也是同樣的發(fā)展趨勢。

鋰電池作為一種新興的儲能元件，以其無可比擬的優(yōu)勢引起了汽車專業(yè)人士的關注。該系統(tǒng)已在車輛研究中應用多年，成功應用于磁懸浮、備用電源、低功率牽引電源等領域，并已擴展到中小功率牽引系統(tǒng)。

目前，軌道車輛的動力主要來自接觸網(wǎng)或第三軌電。隨著電池或電容技術的發(fā)展，在一定的牽引功率需求條件下，利用電池或電容供電來驅動列車是完全可能的。這種方式可以引入或取消接觸網(wǎng)供電設備，同時美化環(huán)境。許多公司現(xiàn)在正在把這項技術推向市場，尤其是在低功率軌道交通工具方面。由于車輛在運行過程中只能進行有限時間的充電，因此備用電源鋰電池必須具有高速率的快速充電性能，以確保在短時間內獲得所需的能量。

高鐵在走出去的過程中，必需加快鐵路核心技術的全面自主化工作，要形成完整的標準體系，推進中國標準動車組的研制，以及高鐵運營的完整體系。高速列車的輕量化水平不僅直接決定了高鐵運行的安全性、平穩(wěn)性、舒適性、能耗和對環(huán)境產生的噪聲影響，是高鐵提速的關鍵影響要素。其中輔助鋰電池系統(tǒng)的高性能、輕量化和長壽命也是設計中的一個重要部分。

鋰電池在鐵路軌道交通車輛上的應用前景

隨著鋰電池技術的發(fā)展，鋰電池在國外的應用越來越普遍。歐洲等發(fā)達國家的政府和行業(yè)已明確將鋰電池列為新能源汽車發(fā)展規(guī)劃的核心項目。經過多年的發(fā)展，大容量鋰電池的材料、制造和應用技術已經相對成熟。在很短的時間內，電池的體積、重量、功率等參數(shù)都將得到改善，適應更大的功率需求。

相信在不久的將來，大功率鋰離子電池將會滿足更大的牽引電源需求，并被應用于牽引電源系統(tǒng)中。二是大容量鋰離子電池作為備用電源系統(tǒng)，利用鋰離子電池體積小、重量輕、壽命長、環(huán)保等優(yōu)點來替代原來的鉛酸、鎘鎳電池。

高鐵動車組和城市軌道交通裝備產業(yè)作為我國軌道交通裝備領域重要支柱性產業(yè)，將伴隨“一帶一路”戰(zhàn)略實施，全面帶動整個鋰電池產業(yè)鏈協(xié)同發(fā)展，提升全球影響力。

很多人認為鋰電池的成本過高，事實上，作為鐵路這種公共安全為主導的部門，其選擇的產品安全性是放在第一位的，驗證成本本身就很高，有人開玩笑一個普通的掛鉤，民間可能就是幾塊錢的成本放在鐵路配套部件里，起碼翻倍。傳統(tǒng)電池在鐵路的系統(tǒng)可靠性要求及設計成本，比民間同類產品高不少，動力鋰電池的實際裝車成本并不比傳統(tǒng)電池高，事實上還要略低，如果能有效的解決系統(tǒng)管理，那么這就不是成本的問題。

近年來推出了以鈦酸鋰為負極的鈦酸鋰電池。該電池在電池能量密度略有下降，但電池的溫度適應性、電池壽命、安全性等都有大幅的提升。綜合考慮動車組對蓄電池的低溫性能、使用壽命、安全性、能量密度等方面的要求，鈦酸鋰電池是目前最適宜在動車組上使用的電池。

總而言之，合理的在動車組中應用鋰離子電池，不僅可以有效的緩解能源不足的問題，減少對環(huán)境的污染，實現(xiàn)整車輕量化設計，應該大量開發(fā)鋰離子電池在軌道交通行業(yè)的廣泛應用。