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　　最近一两年国际上出现了以锂电池作为动力的高尔夫球车。新事物出现总会引起大家的关注，也有一些人因对锂电池不甚了解，不同程度地表示出疑虑和担心。

　　从环保角度讲，铅酸电池的污染问题是无法回避的。铅酸电池的铅板、硫酸液是难以降解的污染物。铅酸电池的使用安全性以及电池衰减影响续航里程也是令球场头疼的问题。以两座高尔夫球车为例，市场上常见的球车配备6块175Ah的铅酸蓄电池。配备这类电池的新车一次充满电后的续航里程大概在40Km左右，然而随着球车使用时间的增加电池的充放电能力会越来越差，甚至不到10km。续航里程的降低会大大影响球车的正常使用。铅酸电池存在的这些问题从技术角度已然无法解决，然而锂电池的出现是柳暗花明，使用锂电池替代铅酸动力电池成了发展的必然方向。

　　作为从事高尔夫球车研发、生产、销售多年的企业，瑞达科技研发团队对于锂电电池作了深入的研究。在此，我们分享一些知识，对高尔夫球车使用锂电技术及优点作一简要的介绍。

锂电池种类及其特性介绍：

　　目前锂电池可分为三大类型：锰酸锂、磷酸铁锂、三元材料。

锰酸锂电池

　　锰酸锂是较有前景的锂离子正极材料之一。相比钴酸锂等传统正极材料，锰酸锂具有资源丰富、成本低、无污染、安全性好、倍率性能好等优点，是理想的动力电池正极材料，但其较差的循环性能及电化学稳定性却大大限制了其产业化。

磷酸铁锂电池

　　磷酸铁锂作为锂动力电池材料是近几年才出现的。国内开发出大容量磷酸铁锂电池的时间大概在2005年。其安全性能与循环寿命是其它材料所无法相比的，这些也正是动力电池最重要的技术指标。单节电池1C充放循环寿命达2000次。单节电池过充电压30V不燃烧，穿刺不爆炸。磷酸铁锂正极材料做出大容量锂离子电池更易串联使用，以满足电动车频繁充放电的需要。

　　磷酸铁锂具有无毒、无污染、安全性能好、原材料来源广泛、价格便宜，寿命长等优点，是新一代锂离子电池的理想正极材料。

　　磷酸铁锂电池也有其缺点，例如磷酸铁锂正极材料的振实密度较小，等容量的磷酸铁锂电池的体积要大于钴酸锂等锂离子电池，因此在微型电池方面不具有优势。由于磷酸铁锂材料的固有特性，决定其

　　低温性能劣于锰酸锂等其他正极材料。一般情况下，对于单只电芯(注意是单只而非电池组，对于电池组而言，实测的低温性能可能会略高，这与散热条件有关)而言，其0℃时的容量保持率约60～70%，-10℃时为40～55%，-20℃时为20～40%。这样的低温性能显然不能满足动力电源的使用要求。

　　磷酸铁锂的电池存在一致性问题。单体磷酸铁锂电池寿命目前超过2000次，但电池组的寿命会大打折扣，有可能是500次。因为电池组是由大量单体电池串并而成，其工作状态好比一群人用绳子绑在一起跑步，即使每个人都是短跑健将，如果大家的动作一致性不高，队伍就跑不快，整体速度甚至比跑得最慢的单个选手的速度还要慢。电池组同理，只有在电池性能高度一致时，寿命发挥才能接近单体电池的水平。 所以该电池不适用与高电压或大容量的车辆。

三元锂电池

　　三元聚合物锂电池是指正极材料使用锂镍钴锰三元正极材料的锂电池。锂离子电池的正极材料有很多种，主要有钴酸锂、锰酸锂、镍酸锂、三元材料、磷酸铁锂等。三元材料综合了钴酸锂、镍酸锂和锰酸锂三类材料的优点，具有容量高、成本低、安全性好等优异特性，其在小型锂电中逐步占据一定的市场份额，并在动力锂电领域具有良好的发展前景。

　　对锂电池而言，钴金属是必不可少的材料。但是金属钴一方面价格高昂，一方面存在毒性，无论技术领先的日韩企业还是国产电池厂商近年来都致力于电池“少钴化”。在这种趋势下，以镍盐、钴盐、锰盐为原料制备而成的镍钴锰酸锂三元材料渐渐受到推崇。从化学性质角度出发，三元材料属于过度金属氧化物，电池的能量密度较高。

　　尽管在三元材料中，钴的作用仍不可缺少，但质量分数通常控制在20%左右，成本显著下降。而且同时兼具钴酸锂和镍酸锂的优点。

　　大到电动汽车，小到智能手机、可穿戴设备或者充电宝，这种新型技术都完全适用。特斯拉最早将三元电池应用在电动汽车上，ModelS 续航里程能够达到486公里，电池容量达到85kWh，采用了8142个3.4AH的松下18650型电池。工程师将这些电池以砖、片的形式逐一平均分配最终组成一整个电池包，电池包位于车身底板。

　　电池的动力性和安全性来讲，将三元电池的搭载到高尔夫球车上性能最好。

电池芯对比

等容量电池组试用对比

　　瑞达科技从理论计算和实际测试，得出结论特斯拉汽车使用的日本松下三元锂电性能优良，适合在高尔夫球车上使用。

　　除汽车之外，电信基站等动力设备大量应用锂电池，锂电技术已经很成熟。随着锂电电池的大量生产，锂电电池的成本也在下降。

　　把锂电电池搭载到高尔夫球车上，从技术层面来讲还是很有难度和挑战的。具体而言难点在于如何控制锂电电芯的一致性、电源管理系统(BMS)智能匹配程度、充电器充电曲线与锂电电芯充电曲线匹配等。锂电电池的工作更精细，比如锂电电池电量显示是以电信号控制，而铅酸电池以实际电压的变化来反映电量。再比如，锂电电池的充电机与锂电管理系统间要有通讯协议。这就要求锂电系统中各个部件匹配必须做好，如果做不好则会影响锂电池的正常工作。另外，由于锂电电池密度高、体积小、重量轻，匹配锂电电池的高尔夫球车需要作重新设计，并不是简单地把锂电电池搭载到已有的高尔夫球车上。首先要按续航里程的工作要求选定合适容量的电池，之后确定电池体积和重量，最后以此来优化设计高尔夫的底盘悬架。通过不断地调节和优化减振弹簧的硬度，最终达到最佳的舒适度。

　　锂电版高尔夫球车实际工作表现和性能还是令人称道的。第一、锂电版高尔夫球车一次性投入的成本会比较高，可是在球车使用寿命周期内对比铅酸电池和锂电电池的综合成本，锂电版的高尔夫球车还是比较经济的。以5-6年的使用寿命计算，锂电电池无需中间换装，而铅酸电池大概两年就得更换电瓶，另外铅酸电池的日常维护成本很高，需要经常添加电池液。一旦维护保养不到位，铅酸电池还很容易损坏。换装铅酸电池的成本和维护成本比使用锂电电池成本高很多。

　　第二、锂电电池衰减小，车辆可以频繁使用。车辆的出勤率比铅酸版的球车高很多，球场可以少投入车辆。锂电版的车辆维护简单省事，不需要经常添加电池液，省工省料。另外，由于锂电池车比较轻，车辆的轮胎、减振器、刹车等零件的磨损少很多。

　　总之，锂电电池技术日渐成熟。从技术和使用表现来讲锂电版的高尔夫球车的性能会大大优于铅酸车辆。之所以没有大批量的使用，在于技术瓶颈和成本制约，还有人们的习惯。这需要相关的研发人员要锲而不舍地努力、攻关，也需要人们不断接纳新事物。观察大街上越来越多的电动汽车，回顾汽油汽车的发展历程，事实证明汽车电动化是不可逆转的趋势。高尔夫球车锂电化也是发展趋势，未来越来越多的锂电池球车将服务于广大球场。