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從(cóng)全球新能(néng)源(yuán)汽車發(fā)展來看,其動力來源主要包括鋰離子電池、鎳氫電池、燃料(liào)電池、鉛酸電池、超級電容器等。大多數超級電容器以輔助電源的形式出現(xiàn)。主要原因是(shì)這些電(diàn)池技術尚未完全成熟或存在明顯不足。與傳統汽車相比,在成本、動力(lì)、續(xù)航裏程等方麵存在不少差距。這也是製約(yuē)新能源汽車發展的(de)重要原因。
鉛酸蓄電池
鉛酸蓄電(diàn)池已有100多年的曆史,被廣泛用作內燃機(jī)汽車的啟動電源。它也是一種成熟的電動(dòng)汽車電池。可靠性好,原(yuán)材料易得,價格低廉; 其比功率基本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,占用質量(liàng)和體積太大,單次(cì)充電續航裏程短(duǎn); 二是使用壽命短,使用成本高。
鎳氫蓄電池
鎳氫蓄電池是堿性電池。鎳氫蓄電池循(xún)環(huán)壽命長、能量密度高,但價格昂貴且有記憶效(xiào)應。國外生產電動汽(qì)車用鎳氫電池的(de)公司主要是歐沃尼、豐田和鬆下的(de)合資企業。 歐沃尼有80A·h和130A·h兩種單體(tǐ)電池,比能量75-80W·h/kg,循環壽命(mìng)600次以上。 這種電池應用於多款電(diàn)動汽車,其中一輛(liàng)充電一次可行駛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(néng)量65W·h/kg,功率密度800W/kg以上。
鋰離子電(diàn)池
鋰(lǐ)離子二次電池作為一種新型(xíng)的高壓、高能量密度的可充電(diàn)電池,由於其獨特(tè)的物理和電化學(xué)性能,在民用和國(guó)防領域有著廣泛(fàn)的應用前景。 其突出特點是:重量輕、儲能大(能量密度高)、無(wú)汙染、無記憶效應、使用壽命長。 在相同體積和重(chóng)量的情況下,鋰電池的蓄電能力是鎳氫電池的(de)1.6倍(bèi),是鎳鎘(gé)電池的4倍,而人類僅開發利用了20%~30% 他們的理論(lùn)力量,所以發展前景是非常光(guāng)明的。 同時,它是真正(zhèng)的綠色電池,不會汙染環境,是目(mù)前可應用於電動(dòng)汽車的最佳電池。 我國從1990年代開始開發利用鋰離子電(diàn)池,至今(jīn)已取得突破,開發出具有完全自主知識產權的鋰離子電池。
鎳鎘電池
鎳鎘電池的應用僅次於鉛酸電池(chí),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(qiān)酸電池的2倍以上(shàng),可達2000次以上,但價格是(shì)鉛(qiān)酸電池的4~5倍。雖然其初始購置成本較高,但由於(yú)其在(zài)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“記憶效應”,容易因充放電不良(liáng)而降低電池的可用容量。使用(yòng)大約十次後必須充滿電和放電。如果已經存在“記憶效應”,則應連續充放電3~5次(cì),以釋放記憶。另外(wài),鎘是(shì)有毒的(de),使用中要注(zhù)意回收利用,避(bì)免鎘對環境造成汙染。
鈉硫電池
鈉硫電池(chí)的優點:一是比能量高。 其理論比能(néng)量為760W·h/kg,實際(jì)超過100W·h/kg,是鉛酸電池的3~4倍; 二是(shì)可(kě)以大電流大(dà)功率放電。 放電電流密度一般可達200~300mA/mm2,瞬(shùn)間可釋放出其固有(yǒu)能量的3倍(bèi); 另(lìng)一(yī)個是(shì)高充放電效率。 由於采用固(gù)體電解質,沒有液體電解質二次(cì)電池常用的自放電和副反應,充放電電流效率(lǜ)幾乎(hū)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(wēn)。 高溫腐蝕嚴重,電池壽命短。 采用高性能真空(kōng)絕熱技術有效解決了這一問題。 還有性能穩定(dìng)性、使用安全性(xìng)等問題並(bìng)不理(lǐ)想。