作為電動(dòng)汽車(chē)的核心部件，電動(dòng)汽車(chē)電池一直是電動(dòng)汽車(chē)發(fā)展的一個(gè)難題。目前適用于純電動(dòng)汽車(chē)的包括燃料電池和蓄電池，但是目前的技術(shù)能力，電動(dòng)汽車(chē)的里程不足、電池壽命不足等問(wèn)題還是影響電動(dòng)汽車(chē)發(fā)展的主要因素。高效、潔凈、兼容可再生能源技術(shù)、噪音低、啟動(dòng)迅速等將成為電動(dòng)汽車(chē)電池發(fā)展的發(fā)展方向。

一電動(dòng)汽車(chē)電池分類(lèi)

01鉛酸蓄電池

　　鉛酸蓄電池已有100多年的歷史，廣泛用作內燃機汽車(chē)的起動(dòng)動(dòng)力源。它也是成熟的電動(dòng)汽車(chē)蓄電池，目前約有8%～90%的采用率。它可靠性好、原材料易得、價(jià)格便宜；比功率也基本上能滿(mǎn)足電動(dòng)汽車(chē)的動(dòng)力性要求。但它有兩大缺點(diǎn)；一是比能量低，所占的質(zhì)量和體積太大，且一次充電行駛里程較短；另一個(gè)是使用壽命短，使用成本過(guò)高。

02鎳氫蓄電池

　　鎳氫蓄電池和鎳鎘蓄電池一樣，也屬于堿性電池，其特性和鎳鎘蓄電池相似，不過(guò)鎳氫蓄電池不含鎘、銅，不存在重金屬污染問(wèn)題。目前生產(chǎn)電動(dòng)汽車(chē)鎳氫蓄電池的公司主要是Ovonie公司，它現有80A?h和130A?h兩種單元電池，并由此構成30kw?h和50kw?h兩種規格的電池。其比能量達75－80W?h/kg，比功率達160－230W／kg，循環(huán)使用壽命超過(guò)600次。這種蓄電池曾裝在幾種電動(dòng)汽車(chē)上試用，其中一類(lèi)車(chē)一次充電可行駛345km，有一輛車(chē)一年中行駛了8萬(wàn)多公里。由于價(jià)格較高，目前尚未大批量生產(chǎn)。估計隨著(zhù)鎳氫蓄電池技術(shù)的發(fā)展，其比能量可超過(guò)80w?h／kg，循環(huán)使用壽命可超過(guò)2000次，遠景價(jià)格可降至150美元/Kw?h。通用汽車(chē)公司已把它作為今后幾年電動(dòng)汽車(chē)優(yōu)先考慮蓄電池。

02鈉硫蓄電池

　　鈉硫蓄電池也是近期普遍看好的電動(dòng)汽車(chē)菩電池，美國福特汽車(chē)公司的Mnivan電動(dòng)汽車(chē)就是使用鈉硫蓄電池的。它已被美國先進(jìn)電池聯(lián)合體(USMABC)列為中期發(fā)展的電動(dòng)汽車(chē)蓄電池，德國ABB公司生產(chǎn)的B240K型鈉硫蓄電池，其質(zhì)量為17.5kg，蓄電量19.2Kw?h；比能量達109W?h／kg，循環(huán)使用壽命1200次，裝車(chē)試驗時(shí)最好的一輛車(chē)無(wú)故障地行駛了2300km。鈉硫蓄電池主要存在高溫腐蝕嚴重，電池壽命較短。性能穩定性及使用安全性不太理想等問(wèn)題。

04鋰電池

　　鋰電池的種類(lèi)繁多，常見(jiàn)的有色鋰離子電他、高溫鋰熔直鹽電池、鋰聚合物電池和但聚合物固體電解質(zhì)電池等，鋰離子電池比能量的理論值為570W?h／kg，它目前達到的性能指標是：比能量為100w?h／k8，比功率200w/kg，循環(huán)使用壽命為1200次，充電時(shí)間2－4小時(shí)。

05鋅空氣電池

　　鋅空氣電池的潛在比能量在200w?h/kg左右。美國DEMI公司為電動(dòng)汽車(chē)開(kāi)發(fā)的鋅空氣電池的比能量已達160W?h／kg左右，但它目前尚存在壽命短、比功率小、不能輸出大電流及難以充電等缺點(diǎn)。美國的CRX電動(dòng)汽車(chē)裝的就是鋅空氣電池，該車(chē)為彌補它的不足，還裝有鎳鎘蓄電池以幫助汽車(chē)起運和加速CRX車(chē)的鋅空氣電池組質(zhì)量為340kg，充足電后可存儲45kw?h的能量，同時(shí)裝備CRX的重達159kg的鎳錫蓄電池充足電后有4kw?h能量。充電12分鐘可使CRX電動(dòng)汽車(chē)行駛65km，充電一小時(shí)則可行駛160km。

06飛輪電池

　　飛輪電池是90年代才提出的新概念電池，它突破了化學(xué)電池的局限，用物理方法實(shí)現儲能。眾所周知。當飛輪以一定角速度旋轉時(shí)，它就具有一定的動(dòng)能。飛輪電池正是以其動(dòng)能轉換成電能的。高技術(shù)型的飛輪用于儲存電能，就很像標準電池。飛輪電池中有一個(gè)電機，充電時(shí)該電機以電動(dòng)機形式運轉，在外電源的驅動(dòng)下，電機帶動(dòng)飛輪高速旋轉，即用電給飛輪電池“充電”增加了飛輪的轉速從而增大其功能；放電時(shí)，電機則以發(fā)電機狀態(tài)運轉，在飛輪的帶動(dòng)下對外輸出電能，完成機械能(動(dòng)能)到電能的轉換。當飛輪電池公出電的時(shí)，飛輪轉速逐漸下降，飛輪電他的飛輪是在真空環(huán)境下運轉的，轉速極高(高達200000r/min)，使用的軸承為非接觸式磁軸承。據稱(chēng)，飛輪電池比能呈可達150W?h／kg，比功率達5000-10000W／kg，使用壽命長(cháng)達25年，可供電動(dòng)汽車(chē)行駛500萬(wàn)公里。美國飛輪系統公司已用最新研制的飛輪池成功地把一輛克萊斯勒LHS轎車(chē)改成電動(dòng)轎車(chē)，一次充電可行駛600km，由到96km／h加速度時(shí)間為6．5秒。

07燃料電池法

　　燃料電池是一種將儲存在燃料和氧化劑中的化學(xué)能通過(guò)電極反應直接轉化為電能的發(fā)電裝置。它不經(jīng)歷熱機過(guò)程，不受熱力循環(huán)限制，故能量轉換效率高，燃料電池的化學(xué)能轉換效率在理論上可達100％，實(shí)際效率已達60％~80％，是普通內燃機熱效率的2—3倍?，F在應用于電動(dòng)汽車(chē)中的燃料電池是一種被稱(chēng)為質(zhì)于交換膜燃料電池(PEMFC)，它以純氫為燃料，以空氣成龍為氧化劑。在1993年加拿大溫哥華科技展覽會(huì )上，加拿大的BALLABC公司推出了世界上第一輛以PEMFC電池為動(dòng)力的電動(dòng)公共汽車(chē)。載客20人，可行駛160km/h，最高速度72.2km／h。德國奔馳汽車(chē)公司也研制了以PEMFC電池為動(dòng)力的電動(dòng)汽車(chē)。
站在下一世紀主導工業(yè)的角度，汽車(chē)工業(yè)圍繞著(zhù)帶領(lǐng)能源如關(guān)不利污染二個(gè)方面，從車(chē)身輕量化、鋁合金發(fā)動(dòng)機、鋼混合燃料發(fā)動(dòng)機、可充電電池電動(dòng)汽車(chē)等角度看來(lái)，各大汽車(chē)展開(kāi)了激烈的競爭，本文著(zhù)重介紹國外電動(dòng)汽車(chē)電池的近況。

二鋰電池作為電動(dòng)汽車(chē)的優(yōu)勢

　　世界上第一輛使用鋰離子電池的汽車(chē)是梅賽德斯-奔馳2009款的S400混合動(dòng)力車(chē)，越來(lái)越多的其他汽車(chē)制造廠(chǎng)商也開(kāi)始做同樣的事情。據了解，近10年內全球電動(dòng)汽車(chē)中約86%將釆用鋰離子電池為電力供應。
鋰電池是電動(dòng)汽車(chē)核心動(dòng)力電池。相比發(fā)展成熟的鉛酸蓄電池，鋰離子電池的單位重量?jì)δ芨?，價(jià)格也不昂貴，基本無(wú)毒。因此現在的新能源汽車(chē)普遍傾向于采用磷酸鐵鋰和錳酸鋰電池。
鋰離子電池的主要優(yōu)點(diǎn)：
　　1、能量比較高。具有高儲存能量密度，目前已達到460-600Wh/kg，是鉛酸電池的約6-7倍；
　　2、使用壽命長(cháng)，使用壽命可達到6年以上；
　　3、額定電壓高（單體工作電壓為3.7V或3.2V）；
　　4、具備高功率承受力，其中電動(dòng)汽車(chē)用的磷酸亞鐵鋰鋰離子電池可以達到15-30C充放電的能力，便于高強度的啟動(dòng)加速；
　　5、自放電率很低，這是該電池最突出的優(yōu)越性之一，目前一般可做到1%/月以下，不到鎳氫電池的1/20；
　　6、重量輕，相同體積下重量約為鉛酸產(chǎn)品的1/5-6；
　　7、高低溫適應性強，可以在-20℃--60℃的環(huán)境下使用，經(jīng)過(guò)工藝上的處理，可以在-45℃環(huán)境下使用；
　　8、綠色環(huán)保，不論生產(chǎn)、使用和報廢，都不含有也不產(chǎn)生任何鉛、汞、鎘等有毒有害重金屬元素和物質(zhì)。
鋰電池所面臨的技術(shù)難題有：
　　1、鋰電池的安全性。鋰電池起火、燃燒甚至爆炸的隱患目前仍無(wú)法完全消除。
　　2、鋰離子電池均需保護線(xiàn)路，防止電池被過(guò)充過(guò)放電。
　　3、生產(chǎn)要求條件高，成本高。

　　電動(dòng)汽車(chē)以電力驅動(dòng)，行駛無(wú)排放（或低排放），噪音低，能量轉化效率比內燃機汽車(chē)高很多，同時(shí)電動(dòng)汽車(chē)還具有結構簡(jiǎn)單、運行費用低等優(yōu)點(diǎn)，安全性也優(yōu)于內燃機汽車(chē)。一旦電動(dòng)汽車(chē)電池解決技術(shù)瓶頸，將很快取代內燃機汽車(chē)成為人們的主要的出行工具。

參考閱讀：

      產(chǎn)品應用：WP4000變頻功率分析儀應用于電動(dòng)汽車(chē)電機試驗

      站外閱讀：全球電動(dòng)汽車(chē)動(dòng)力電池技術(shù)發(fā)展分析

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