6月30日，中車國產(chǎn)化標動下線儀式在北京鐵科院東郊分院環(huán)形試驗基地隆重舉行，南北車各一列樣車展覽。高鐵是高大上的代名詞，高鐵應(yīng)用鋰電池的意義在哪？ 鋰電池在高鐵的作用是什么？
該項目從2012年低開始啟動研發(fā)。到現(xiàn)在已經(jīng)足足過去的兩年多，各種型式試驗地面聯(lián)調(diào)滿足同時，鋰電池還率先使用在可其他軌道交通科研項目上作為驗證可行性。
項目代表著中國高鐵最高水準，由鐵總牽頭，長春軌道客車與青島四方廠各自代表南北車高規(guī)格，統(tǒng)籌統(tǒng)型出一個標準。南北車電池箱體可以快速互換使用。鋰電池及鎳鎘電池安裝箱體及對外接口一致。
土豪金上安裝電池包，每套電池容量200Ah；標稱電壓110V。整列車共4套電池包。整車初步聯(lián)調(diào)已在長春完成。后續(xù)在環(huán)鐵試驗基地進一般試跑及相關(guān)實驗。整車實驗預(yù)計2016年底全部完成。
首先，簡單僅羅列幾個數(shù)據(jù)。標動是由南北車統(tǒng)型車型，故參數(shù)都一樣:
1.列車運行時速：350km/h
2.編組形式：8輛編組，4動4拖
3.定員：556人
4.長寬高：209m*3.36m*4.05m
5.軸重：17t
高鐵絕對是一個高大上的代名詞。列舉多少數(shù)學(xué)公式，多少數(shù)據(jù)其實也無法讓人直觀的認識。故此我想簡單說一個點：每一列高鐵列車，設(shè)計使用年限為30年以上。從制造到下線，試跑里程皆為30萬公里(前10萬公里空跑，中間10萬公里載重實驗跑，后10萬公里載人實驗跑)，才能交付業(yè)主。30萬公里什么概念，就是一輛汽車跑廢了，這樣一列高鐵才交付客戶。
可想而知一列高鐵對配件的要求，絕對是近乎病態(tài)的苛刻，軌道交通行業(yè)產(chǎn)量絕不會如汽車一年幾百上千萬輛，但要求嚴苛。執(zhí)行的質(zhì)量體系都與汽車不同。汽車執(zhí)行的是TS16949.軌道交通執(zhí)行的是RAMS.+IRIS。
高鐵的快速發(fā)展。毫不夸張中國的軌道網(wǎng)絡(luò)，乃至在運行及規(guī)劃建設(shè)的高鐵網(wǎng)。是全球領(lǐng)先的，注意，領(lǐng)先，沒有之一。
列車要求苛刻，皆因他的高速。曾有新聞報道，汽車160km/h時速出現(xiàn)事故，車內(nèi)人員死亡率是100%。而這個時速在軌道交通也只是普通特快列車的時速而已。高鐵設(shè)計時速為380km/h。所以我們才會經(jīng)常看到軌道列車380A/AL;380B/BL；380C;380D等等高鐵型號。又因我國地域廣袤，南北氣候差別會出現(xiàn)冰火兩重天。試想一列軌道列車從廣州到哈爾濱。南方需制冷散熱，到北方又需要各種保暖。
全過各地地形的各異。會車及過隧道時高速下形成的氣壓變動。足以震裂所有的車窗玻璃。有心的讀者可以自行搜索，高鐵研發(fā)之初，兩車交會對沖交錯行駛時候就出現(xiàn)過所有車窗玻璃粉碎性破裂，就相當于車內(nèi)爆炸一般。
這個問題在我們國家工程師手里，迅速得以解決。對車廂內(nèi)人身安全的保護。轉(zhuǎn)向架上的車廂可是采用全球最領(lǐng)先的空氣懸掛技術(shù)。全鋁合金車體，保證強度的同時減重。保證車體密封。給予乘客最舒適的感受。
但另一方面，車外呢？高鐵列車上的所有設(shè)備一般都是吊在車底轉(zhuǎn)向架上的。各種苛刻環(huán)境以及高速的帶來的影響直面與設(shè)備。所以設(shè)備的穩(wěn)定性、安全性、一致性要求更高。
一般情況當汽車出現(xiàn)故障時候，打開故障燈靠邊停即可等候救援。人員離開車體即可避免出現(xiàn)二次事故。但軌道列車趴窩，則是以停留時間長短定位為不同等級事故。你要知道軌道可不能讓你一輛事故車占用。哪怕是幾分鐘，高速軌道更甚。
說了那么多，無非就是說明一個問題，軌道車的可靠性安全性，對每一個產(chǎn)品部件的質(zhì)量要求非常高。僅次于天上飛的飛機。地上跑的無人能出其右。
恰逢，下線期間，本人也在鐵科院做實驗，有幸親臨兩列標動下線儀式。作為一個參與者，列車大概狀況僅僅談?wù)剛€人感受和經(jīng)歷啰嗦了一堆。以下淺談鋰電池在高鐵上的運用。
鎳鎘電池及鋰電池區(qū)別在哪？
作為傳統(tǒng)的列車上使用的鎳鎘電池。
優(yōu)點：
1.安全性高，可過充過分電。
2.高低溫性能佳。使用溫度范圍在-20℃~60℃，在此范圍內(nèi)可進行放電。
3.價格實惠。循環(huán)次數(shù)大概在500次左右。
缺點：
1.能量密度低。
2.鎳鎘屬于重金屬，污染環(huán)境。
3.鎳鎘電池的記憶效應(yīng)(memory effect)，重復(fù)經(jīng)過幾次維持在低容量的放充后，如果必須做一個較大量的放電時電池會無法作用。
4.電池需定期維護，如加電解液等。
5.自放電率偏大，鎳鎘電池為15～30%(月)。
標動列車使用鋰電池。
優(yōu)點：
1.安全性高，不可過充過放，需配套BMS電池管理系統(tǒng)。
2.高低溫性能佳，使用溫度范圍在-20℃~60℃同樣可以使用，甚至-40度還可以低倍率放電。
3.能量密度高，目前技術(shù)大概是鎳鎘電池的三倍左右。充放電次數(shù)在3000~10000次。
4.對環(huán)境污染影響很小。
5.免定期維護。
6.自放電率較小。鋰電池為2～5%(月)。
缺點：
目前采購成本高于鎳鎘電池。按行業(yè)發(fā)展及產(chǎn)能擴大化，還有持續(xù)降價空間。
高鐵用鋰電池意義在哪？ 鋰電池在高鐵作用是什么？
從上面比較來看，不難看出高鐵標動使用鋰電池有積極意義。
任何一輛汽車哪怕是燃油車都有一個蓄電池。作用不言而喻。軌道列車雖然一般是用電網(wǎng)行駛，不燒油，但依然需要一個備用電源。用于給整車各系統(tǒng)元器件低壓供電。如忽然電網(wǎng)斷電時候的車內(nèi)照明、空調(diào)等，列車啟動時候充電弓的升降等。
目前下線的南北兩列樣車，北車長春軌道客車——土豪金上使用的就是鋰電池。借此也可以與南車四方列車上的鎳鉻電池作為一個運行參數(shù)的一個對比。目前相關(guān)實驗還在鐵科院緊張進行著。
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