叉车锂电池行业的发展剖释
锂电叉车与传统电动叉车的区别并不仅是替换电池那么简单。锂离子电池和铅酸电池是两种不同体系的动力电池,电池原理也不太一样,铅酸电池叉车改为锂电叉车不是一种简单的电池切换,这涉及到一整套完整的系统匹配和技术支持,是一种新技术和结构的转化,需要有足够的技术储备和经验积累才能实现。
一般来说,一套完整的动力锂电池系统通常由电芯、电池管理系统(BMS)、Pack系统(含功能元器件)、线束、结构件等相关组件构成。动力锂电池系统模式,可以分为三种不同层级模式,即电芯模式、电池管理系统模式、Pack系统集成模式。电芯:是指单个含有正负极的电化学独立单元,电芯一般不直接使用,需要电池管理系统或者简单的保护板,电芯的质量直接决定了电池组的质量。
据不完全统计,目前中国有几百家的电芯厂,质量差距很大,从简单的手电筒锂电池到汽车行业电池等。通常来说,最新的设备及最新的工艺生产出来的电芯质量最好、能量密度最高、质量最稳定、安全性也最高。电芯占据了锂电池组中80%的成本,是锂电池组中最昂贵的部分,直接决定了锂电池组的安全寿命及价格。
电池管理系统BMS,凡是正规的锂电池组,一定要安装电池管理系统(BMS),锂电池管理系统一般采用一体化设计,集成了电池电压、温度检测、电池保护、SOC估算(电量估算)、均衡管理、通信及远程监控等功能,目的是为了保护锂电池组在使用过程中的安全以及延长电池组的使用寿命。电池管理系统作为实时监控、自动均衡、智能充放电的电子部件,起到保障安全、延长寿命、估算剩余电量等重要功能,是动力和储能电池组中不可或缺的重要部件。它通过一系列的管理和控制,确保电池和车辆的安全、正常运行。
叉车用锂电池,需要考虑电芯质量,Pack水平,BMS能力,充电技术,锂电材料特性,锂电和叉车的匹配关联,电芯和pack由锂电厂家负责,所有的正规厂家的锂电都是需要严格通过国家生产许可认证的,因此只要是排名靠前的锂电池厂家的电池都是可靠的,是经过汽车领域验证的。BMS,目前还没有专门的针对叉车的BMS电池管理系统,叉车行业不懂锂电池,锂电池行业不懂叉车,这就造成锂电和叉车之间的断层,由于现有BMS与叉车特性之间的不协同,引起锂电叉车莫名的”被保护”,而不明缘由的停止工作。
充电机:“电池都是给充坏的”,叉车充电机行业终于自己道出了传统充电机与铅酸电池的充电中的实情,确实,充电机厂家为了成本,简单的放大了过充安全系数,让铅酸电池每次都充不满,同样的问题会不会又出现在叉车用锂电上呢,叉车锂电池的充电机厂家已经陷入低价竞争的状态,这是一个非常不好的状况,没有利润哪里还有升级的能力?没有好的充电机,锂电的特性如何体现?
锂电池材料,从三元材料、磷酸铁锂、石墨烯到固态电池,种种锂电池对应的电池特性都不尽相同,因此作为叉车领域需要研究对应的BMS,叉车特性,充电特性等问题,区别对待。锂电和叉车的呼应关联,锂电应用于叉车,需要在叉车与锂电之间建立通讯,包含显示屏的内容,切断保护的设计,故障代码的显示,电机功率和电池放电之间的曲线的对应,线束和接口的对应等一系列。
国内生产电池管理系统的厂家有很多,在质量上也有很大的差异,以48V的叉车电池组的电池管理系统为例,价格一般都在1400元-2500元之间。另外,还有极小部分缺乏安全意识的锂电池组供应商则会采用了200元左右的保护板(保护板功能类似普通铅酸来节约成本。电池管理系统的成本占了锂电池组成品的10%左右。高质量的BMS与差的产品价格相差约2000元。
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