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從全球新能(néng)源汽車發展來看,其動力(lì)來源主要包括鋰離子電池(chí)、鎳(niè)氫(qīng)電池、燃料電池、鉛酸(suān)電池、超級電容器等。大多數超級電容器以輔助電源的形(xíng)式出現。主要(yào)原因是這些(xiē)電池技術尚未完(wán)全成熟(shú)或存在明顯不足。與傳統汽車相比,在成(chéng)本、動力、續航裏程等(děng)方麵存在不少差(chà)距。這也是(shì)製約(yuē)新能(néng)源汽車(chē)發展的重要原因。
鉛酸蓄電池
鉛酸蓄電池(chí)已有100多年的曆史,被廣泛用(yòng)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,原材(cái)料易得,價格低廉; 其比功(gōng)率基本可以滿(mǎn)足電動汽車的(de)功率要求。但它有兩個主(zhǔ)要缺點; 一是比能量低,占用質量和體積太大,單次充電續航(háng)裏程短; 二(èr)是使(shǐ)用壽命短,使用成本高。
鎳氫蓄電池
鎳(niè)氫蓄電池是堿性電池。鎳氫(qīng)蓄電池(chí)循環壽命長、能量(liàng)密度高,但價格昂貴且有記憶效應。國外生產電動汽車用鎳氫電池的公(gōng)司主要是歐沃(wò)尼、豐田和鬆下的(de)合(hé)資企業。 歐沃(wò)尼有(yǒu)80A·h和130A·h兩種單體電池,比能量75-80W·h/kg,循環壽(shòu)命600次以上。 這種電(diàn)池應用於多款電動汽車,其(qí)中一輛充電一次可行駛345公裏,一輛汽車一年可行(háng)駛8萬多公裏。 國內已開發出(chū)55A·h和100A·h單體電池,比能量65W·h/kg,功率密度800W/kg以(yǐ)上。
鋰離子電池
鋰離子二次電池作為一種新型的高壓(yā)、高能量(liàng)密(mì)度的可(kě)充電電池,由於其獨特的物理和電化學性能,在民用(yòng)和國防(fáng)領域有著(zhe)廣泛的應用(yòng)前景。 其突出特點是:重量輕(qīng)、儲能大(能量密度高)、無汙染、無記憶效應、使用壽命長。 在相同體積和重量的情況下,鋰電池的蓄(xù)電(diàn)能力是鎳氫電池的1.6倍(bèi),是(shì)鎳鎘電池的4倍,而人類僅開發利用了20%~30% 他們的理論力(lì)量,所以發(fā)展前景是非常光明的(de)。 同時,它是真正的(de)綠色電池,不會汙染(rǎn)環(huán)境,是目前可應用於(yú)電動汽車(chē)的最佳電池。 我國從1990年代開始開發利用鋰離子電池,至今已取得突破,開發出(chū)具有完全(quán)自主知識產權(quán)的鋰離子(zǐ)電池。
鎳鎘電(diàn)池
鎳鎘電池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(kě)快速充電,循環壽(shòu)命長,是鉛酸電池的2倍以上,可達2000次以上,但價格(gé)是鉛酸電池的4~5倍。雖然(rán)其初始購置成本較高,但由於其在能源和使用(yòng)壽命方麵的優勢,其長期實際使用成本並(bìng)不高。 缺點是存在(zài)“記憶效(xiào)應”,容易(yì)因充放電不良而降低電池的可用容量。使用大約十次後必須充滿電和放電。如果已(yǐ)經存在“記憶效(xiào)應”,則應連續充放電3~5次,以釋放記憶。另外,鎘是有毒(dú)的,使用中要注意回收利用,避免鎘對環境(jìng)造成汙染。
鈉(nà)硫電池
鈉硫電池的優點:一是比能量高(gāo)。 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; 二是可以大電流大功率(lǜ)放電。 放電電流密度一般可達200~300mA/mm2,瞬(shùn)間可釋放出其固有能量的3倍; 另一個是高充放電效率。 由(yóu)於(yú)采用固體電解(jiě)質,沒有液體電解質二次電池常用的自放電和副反應,充(chōng)放電電(diàn)流效率幾乎為100%。 鈉硫電池的缺點是其工作溫度在300~350℃之間,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(mìng)短。 采用(yòng)高性能真空絕熱技術有效解決了這一問(wèn)題。 還有性能穩定性、使用安全性等問(wèn)題並不理想。