摘  要： 文章分析铅酸蓄电池和进口镍镉蓄电池的性能， 以广州地铁一号线列车投入运营以来蓄电池的相关数据为依托，提出以国产铅酸蓄电池代替进口蓄电池的建议。

关键词： 地铁； 列车； 铅酸蓄电池； 镍镉蓄电池

 

      蓄电池组是所有轨道车辆必备的设备， 若无蓄电池组，列车将无法启动，且在日常的有电功能检查和试验过程中，也需要由蓄电池提供电源。地铁列车由于其载客多、极端情况救援难度大等特点，对蓄电池的容量要求很高，需要满足 45 min 以上紧急负载的要求。

      广州地铁一号线列车原车采用 HOPPECKE FNC172 MR 碱性镍镉蓄电池。 该线路运营至今已有 13 年的时间，而普通镍镉蓄电池寿命为 15 年。 本文主要分析铅酸蓄电池和镍镉蓄电池的性能， 通过对广州地铁一号线列车蓄电池的使用情况跟踪， 对其现状进行详细的比较分析，并对其未来发展提出方案。

 

      常用的铅酸蓄电池主要分为普通蓄电池、 干荷蓄电池和免维护蓄电池三种。 普通蓄电池的极板是由铅和铅的氧化物构成， 电解液是硫酸的水溶液。 它的主要优点是电压稳定、 价格便宜； 缺点是比能低、 使用寿命短和日常维护频繁。 干荷蓄电池的全称是干式荷电铅酸蓄电池， 它的主要特点是负极板有较高的储电能力， 在完全干燥状态下， 能在两年内保存所得到的电量， 使用时， 只需加入电解液， 过 20~30 min 就可使用。 免维护蓄电池由于自身结构上的优势， 电解液的消耗量非常小， 在使用寿命内基本不需要补充蒸馏水； 它还具有耐震、 耐高温、 体积小、 自放电小的特点， 使用寿命一般为普通蓄电池的两倍。 市场上的免维护蓄电池也有两种： 一种是在购买时一次性加电解液， 以后使用中不需要维护 （添加补充液）； 另一种是电池本身出厂时就已经加好电解液并封死， 用户根本就不能加补充液。

      镍镉蓄电池是指电极主要由氢氧化镍及金属镉制成，电解液是氢氧化钾溶液的一种蓄电池。碱性镍镉蓄电池具有体积小、机械强度高、工作电压平稳、可以大电流放电、使用寿命长和宜于携带等特点，可用作移动的通信设备、仪器仪表、自动控制等电子设备的直流电源， 也可作为反压电池使用。 与同容量的铅蓄电池比较，镍镉蓄电池的购置成本较高。

     以上两种蓄电池具体性能对比如表 1 所示。

      从表 1 可以看出，铅酸、镍镉蓄电池各有优缺点，具体要选用哪种蓄电池需要根据实际需要进行选择，而且要经过长时间的跟踪，从而选出最合适的类型。

 

       广州地铁一号线运营至今已有 13 年，列车上现有蓄电池种类为 2 种： HOPPECKE FNC 172 MR 碱性镍镉蓄电池 （包括原厂不透明外壳和翻新透明外壳）、国产铅酸蓄电池。

      原厂不透明外壳碱性镍镉蓄电池在运营期间因出现液体渗漏、外壳破裂等问题，在维修过程中进行了翻新或报废处理。

      2010 年广州地铁一号线列车进口蓄电池返修登记情况如表 2 所示。

      从表 2 可以看出近年来进口蓄电池故障及报废数量有增多的趋势。

      目前广州地铁一号线有 14 列车装备进口蓄电池，其中有 7 列车蓄电池出现过漏液现象 （原厂不透明外壳和翻新透明外壳的镍镉蓄电池均有漏液现象），占总数的 50%，其它运营情况良好。

      国产铅酸蓄电池，从 2004 年至今已在广州地铁一号线 6 列车上进行装车运用，目前状态良好。该产品引进日本汤浅阴极吸收式密封免维护铅酸蓄电池配方工艺，是国内最早的阀控式密封铅酸蓄电池产品。经过一段时间的跟踪， 发现该蓄电池在运营列车上的运用是成功的，其稳定性、易维护性、环保性已经逐步地在向进口蓄电池靠近，而且其经济性远远强于进口蓄电池。

      现库内备件蓄电池种类分为原厂不透明外壳与翻新透明外壳镉镍蓄电池、国产铅酸蓄电池、原厂不透明外壳镉镍蓄电池待处理 （因外壳破裂等问题被换下）4种，具体情况如表 3 所示。

      截至 2011 年 4 月 1 日，广州地铁一号线列车装车蓄电池情况汇总如下：

      翻新透明外壳镉镍蓄电池：168×7=1 176 个；

      原厂不透明外壳镉镍蓄电池：168×7=1 176 个；

      国产铅酸蓄电池：110×7=770 个。

      经过跟踪发现， 广州地铁一号线列车进口镍镉蓄电池因液体渗漏、外壳破裂等问题，故障率较高，且每6 个月需对其进行检查液面高度、补充蒸馏水等工作，维护量较大。

      国产阀控式密封铅酸蓄电池因采用全密封结构，在使用过程中未发现漏液现象， 且在使用寿命期内无需检查液面高度、添加蒸馏水和电解液等工作，具有维护量小的特点，大大减少了工人的工作量。