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從全球新能源汽車發展來看,其動(dòng)力來源主要包括鋰離子電池、鎳氫電池、燃料電池、鉛酸電池、超級(jí)電容器等。大多數(shù)超級電容器以輔助電源的形式出現。主要原因是這些電池技術尚未完全成熟或存在明顯不足(zú)。與傳(chuán)統汽車相(xiàng)比,在成本、動力、續航裏程等方麵存在不少差距。這也是製(zhì)約新能源汽車發展的重要原(yuán)因。
鉛酸蓄電池
鉛酸蓄電池(chí)已(yǐ)有100多年的(de)曆史,被廣泛用作內燃機汽車的啟動電源(yuán)。它也(yě)是一種成熟(shú)的電(diàn)動汽車(chē)電池。可靠性好(hǎo),原材料(liào)易得,價格低(dī)廉; 其比功率基本可以滿足電(diàn)動汽車的功率要求。但它有(yǒu)兩個主要缺點; 一是比能量低,占用質量和體積太大,單次充(chōng)電續航裏(lǐ)程短; 二是使用壽命短,使用成本高。
鎳氫蓄電(diàn)池
鎳(niè)氫蓄電(diàn)池是堿性電(diàn)池。鎳氫蓄電池循環壽(shòu)命長、能(néng)量密度高,但價格昂貴且有記憶效(xiào)應。國外生(shēng)產電動汽(qì)車用鎳氫電池的公司主要是歐沃尼(ní)、豐(fēng)田和鬆下的合(hé)資企業。 歐沃尼有80A·h和130A·h兩種單體電(diàn)池,比(bǐ)能量75-80W·h/kg,循環壽命600次以上。 這種電池應用於(yú)多款電動(dòng)汽車,其中一輛充電一次可行駛345公裏,一輛汽車一年可行駛8萬多公裏。 國內已開(kāi)發出55A·h和100A·h單體電池,比能量65W·h/kg,功率密度800W/kg以上。
鋰離子(zǐ)電池
鋰離子二次電池(chí)作為一種新型的高壓、高能量密度的可充電電池,由於其獨特的物理和電化(huà)學性能,在民用和國防領(lǐng)域有著廣泛的應用前景。 其突出特點是(shì):重量輕、儲(chǔ)能大(能量(liàng)密度高)、無汙染、無(wú)記憶效(xiào)應、使用壽(shòu)命長。 在相同體積和重量的情況下,鋰電池的蓄電能力是(shì)鎳(niè)氫電池的1.6倍,是鎳鎘電池(chí)的4倍,而人類僅開發利用了(le)20%~30% 他們的理論力量,所以發展前景是非常光明的。 同時,它是真正的(de)綠色電池,不會汙染環境,是目前可應用於電動汽車的最佳電池。 我國從1990年代開(kāi)始開發利用鋰離子電池,至今已取得(dé)突(tū)破,開發出具有完全自主知識產權的鋰離子電池。
鎳鎘電池
鎳鎘電池(chí)的應用僅次於鉛酸電池,比能量可達55W·h/kg,比功率超過190W/kg。可快速充電,循(xún)環(huán)壽命長,是鉛酸電池的2倍以上,可(kě)達2000次以上,但價格是鉛酸電池(chí)的4~5倍。雖然其初始購置成本較高(gāo),但由於其(qí)在能源和使用壽命方麵的優勢,其長期實際使用成本並不高。 缺點是存在(zài)“記憶效應”,容易因充放(fàng)電不良(liáng)而降低電池的可用容量。使用大約十次後必(bì)須充滿電和放電。如果已經存在(zài)“記憶效應”,則(zé)應連(lián)續充放電3~5次(cì),以釋放(fàng)記憶。另外,鎘是(shì)有毒的,使用(yòng)中要注(zhù)意回收利用,避免鎘對環境造成汙染。
鈉硫電池
鈉硫電池的優點(diǎn):一是(shì)比能量高。 其理論(lùn)比(bǐ)能量為760W·h/kg,實(shí)際超過100W·h/kg,是鉛酸電(diàn)池的3~4倍; 二是可以大電流大功率放電。 放電電流(liú)密度一般可達200~300mA/mm2,瞬間可(kě)釋放出其固有能(néng)量的3倍; 另一個是高充放電效率。 由(yóu)於采用固體電解質,沒有液體電解質二(èr)次電池常用的自放電和副反應,充放電電流(liú)效率幾乎為100%。 鈉硫電池的缺點是其工(gōng)作溫(wēn)度在300~350℃之(zhī)間(jiān),所以電池工作時需要一定的加熱保溫。 高溫腐蝕嚴重,電池壽命短。 采用(yòng)高性能真空(kōng)絕熱技(jì)術有效解(jiě)決了這一問題。 還(hái)有性能穩定(dìng)性、使用(yòng)安(ān)全性等問題並不理想。