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從全球新能源汽車發展來看,其動力來(lái)源主要包括鋰離子電池、鎳氫電池、燃料電池、鉛酸電池、超級電容器等。大多數超級電容器(qì)以輔助電源(yuán)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。與傳統汽車(chē)相比,在成本、動力、續航裏程等方麵存在不少差距。這也是製約新(xīn)能源汽車發展的重要原因(yīn)。
鉛酸蓄電池
鉛(qiān)酸蓄電池已有100多年的曆史,被廣泛用作內燃機汽車的啟動電源。它也是一種成熟的電動汽車電池。可靠性好(hǎo),原材(cái)料易得,價格低廉; 其比功率基(jī)本(běn)可以滿足電動汽車的功率要求。但它有兩個主要缺點; 一是比能量低,占(zhàn)用質量和(hé)體積(jī)太大,單次充電續航裏程(chéng)短; 二是使用壽命短,使用成本高(gāo)。
鎳(niè)氫蓄(xù)電(diàn)池
鎳氫蓄電池是堿(jiǎn)性電(diàn)池。鎳氫蓄電池循環壽命(mìng)長、能量密度高,但價格昂貴且有記憶效應(yīng)。國外生產電動汽車用鎳氫電池的公司主要是歐沃尼、豐田(tián)和鬆下的合資企業。 歐沃尼有80A·h和130A·h兩種單體電池,比能量75-80W·h/kg,循環(huán)壽命(mìng)600次以上。 這種電池應用於多款電動汽車,其中一(yī)輛充(chōng)電一次可行駛345公裏,一輛汽車一年可行駛(shǐ)8萬多公裏。 國內已開發出55A·h和100A·h單體電池,比能量65W·h/kg,功率密度800W/kg以(yǐ)上。
鋰離(lí)子電池
鋰離子二次電池作(zuò)為一種新型的高壓、高能(néng)量密度的(de)可充電電池,由於其(qí)獨特的物理和電化學性能,在民(mín)用和國防領域有著廣泛的應用前景。 其突出特點(diǎn)是:重量輕、儲能大(dà)(能(néng)量密度高)、無汙(wū)染、無記憶(yì)效(xiào)應、使用壽命長(zhǎng)。 在相同體積和重量的情況下,鋰電池的蓄電(diàn)能力是鎳氫電池的1.6倍,是鎳鎘電池的4倍,而(ér)人類僅開發利用了20%~30% 他(tā)們的理論力量,所(suǒ)以發展前景是(shì)非常光明的。 同(tóng)時(shí),它是真正的綠色電池(chí),不會汙染環境,是目前(qián)可(kě)應用於電動汽車的最佳電池。 我國從1990年代開始開(kāi)發利用鋰(lǐ)離子電池,至(zhì)今已取得(dé)突破,開發出具有完全自主知識產權的(de)鋰離子電池。
鎳鎘電池
鎳鎘電池的應用僅次於鉛酸電池,比能量可達(dá)55W·h/kg,比(bǐ)功率超過190W/kg。可快速充電,循環壽命長,是(shì)鉛酸電池的2倍以上,可(kě)達2000次以上,但價格是鉛酸電池的4~5倍。雖(suī)然其初始購置成本較高,但由於其在(zài)能源和使用壽命方麵的優勢,其長期實際使用(yòng)成本並不高。 缺點是存在“記憶效應”,容易因充放電不良而降低電池的可用(yòng)容量。使用大約十次後必須充滿電和放電。如(rú)果已經存在“記憶效應”,則應連續充放電3~5次,以釋放記憶。另外,鎘是有毒的,使用中要注意回收利用,避免鎘(gé)對環境造成汙染。
鈉硫電(diàn)池
鈉(nà)硫電(diàn)池的優點:一是比能量高。 其理論比能量為760W·h/kg,實際超過100W·h/kg,是鉛酸電池的3~4倍(bèi); 二是可以大電流大功率放(fàng)電。 放(fàng)電電流密度一般(bān)可達200~300mA/mm2,瞬間可釋放出(chū)其固有能(néng)量的3倍; 另一個是高充(chōng)放電效率。 由於采用固體電解質,沒有液(yè)體電解質(zhì)二次電(diàn)池(chí)常用的自放電和副反應,充放電(diàn)電流效率幾乎為100%。 鈉硫電池的缺點是其工作(zuò)溫度在300~350℃之間,所以電池工作時需要一定的加熱保溫(wēn)。 高溫腐蝕嚴重,電(diàn)池(chí)壽命短。 采用高性(xìng)能真空絕熱技術有(yǒu)效(xiào)解決了這一問題。 還有性能穩定性、使用安全性等問題並(bìng)不理想。