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叉车用铅酸电池还是锂电池好?(上)

    随着各大城市对燃油车辆减排限行和新能源政策的迅速实施推进,无论在交通还是工业领域,电动车辆的所占比重正在逐年上升。尤其在仓储和物流行业,电动叉车对比起燃油叉车,因其更简易的操作要求、更灵活的室内应用、更低廉的维护成本受到了市场的青睐。

    目前电动叉车的牵引电池主要分为两种:铅酸蓄电池和锂离子电池。虽然铅酸蓄电池从发明至今,已存在了一个世纪以上,但不应被视为一种落后的技术。在工业车辆用蓄电池领域里,铅酸蓄电池更是占据了市场份额的9成以上。锂离子电池通常被认为是搬运运输车辆动力的未来技术,它们比传统的铅酸蓄电池具有显著的优势,也有着不可忽视的劣势。

    锂离子电池的主要优势是能量密度高,这意味着它具有比同等体积铅酸蓄电池储存更多能量的特点。锂离子电池因为其特性,几乎不需要加水等日常维护。锂离子电池还具有灵活的、可随时充电的能力,并且不会像铅酸蓄电池充电时那样产生任何气体,并不会受到电池记忆的影响 (铅酸蓄电池会因经常充放电而损失部分储存能力)。另外,锂离子电池的壳体是全封闭的,对比起铅酸蓄电池还有更安全的特点。

    看起来锂离子电池对比起铅酸电池优势巨大,但要科学客观的比较实际应用中的优劣,则必须深入研究其技术原理。

    一种形式,多种样式

    “锂离子”这个名称包含了各种不同化学成分的电池系统。例如,负极可以由石墨、钛或其他材料制成,而正极则由基于钴(LiCoO2)、镍(LiNiO2)、锰(LiMn2O4)或其他金属的锂金属氧化物组成。电池的特性取决于每种情况下的特定组合,电池的标称电池电压通常从2.2到4.2V不等。例如,要更换24V铅酸电池,如果选择锂镍钴氧化物 (NCA),电池电压为3.6V,则需要六或七个单体;如果你选择了锂钛氧化物(LTO)作为阳极材料,电池电压为2.4V。如果单体数量不适应,则会出现不同的充放电电压。所选化学成分也决定了能量密度、容量、循环寿命、贮存和老化特性,还影响了对高低温、深放电和过放电的敏感性。

    配置适合

    与铅酸蓄电池相比,所有锂离子电池普遍对某些操作条件和外部因素具有敏感性。因此,有必要使用配备电流、电压和温度传感器的电池管理系统,以监测电池单体和系统层面的充电和放电情况。这种电池管理系统通常与电动车辆有直接的接口。这种紧密集成的锂离子电池进入工业车辆的电子系统的结果是,大多数工业车辆制造商会安装自己的锂离子电池系统。制造商不愿意让外部各方进入他们的叉车的CAN总线—只能将电池与“独立”系统集成。

    因此,工业车辆运营商必须从叉车的OEM工厂处购买他们的锂离子电池。人们无法从其他品牌的叉车,升降机或清洗机商那里购买电池。相比之下,来自不同制造商的铅酸电池是相互兼容的,因此各种各样的车辆可以配备一个单一供应商的电池。

    锂离子系统所需的电子设备也存在一定数量的故障和停机潜在的残余风险-经验表明,大多数电池系统故障都是由于电子元件故障造成的。这不应该被理解为意味着目前用于工业应用的锂离子电池是不可靠的,但简单地说,这种可靠性是以更高的技术复杂性为代价的。

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