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從全球(qiú)新(xīn)能源汽車發展來看,其動力來源主要包括鋰離子電池、鎳氫電池、燃料電池、鉛酸電池、超級電容器(qì)等。大(dà)多數超級電容器以輔助電源的形式出現。主要原(yuán)因是這些電池技術尚未完全成熟或存在明顯不足。與傳統汽車相比(bǐ),在成本(běn)、動力、續航裏程(chéng)等方麵存在不少差距。這也是製約新能源汽車發(fā)展的重要原因。
鉛酸蓄電池
鉛酸蓄電池已有100多年的曆史,被廣泛用作(zuò)內燃機(jī)汽車的啟動電源。它(tā)也是一種成熟的電動汽車電池(chí)。可靠性好(hǎo),原材(cái)料易得,價格低廉; 其比功率基本可(kě)以滿足(zú)電動汽(qì)車(chē)的功率要求。但它有兩(liǎng)個主要缺(quē)點(diǎn); 一是比能量低,占用質量和體積太大,單(dān)次充電續航裏(lǐ)程短; 二是使用壽命短,使用(yòng)成本高。
鎳氫蓄電池
鎳氫蓄電池是堿性電池。鎳氫蓄電池循環壽命長、能量密度高,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司主要是歐沃尼、豐田和鬆下的合資企業。 歐沃尼有80A·h和130A·h兩(liǎng)種單體電池,比能(néng)量75-80W·h/kg,循環(huán)壽命600次以(yǐ)上。 這種電池應用於多款電動汽車,其(qí)中一輛充(chōng)電一次可行駛(shǐ)345公裏(lǐ),一輛汽車一年可行駛(shǐ)8萬(wàn)多公裏。 國內已開發(fā)出55A·h和100A·h單體電池,比能量65W·h/kg,功率密度(dù)800W/kg以上。
鋰離子電池
鋰離子二次電池作為一種(zhǒng)新型(xíng)的高壓、高能量密度的可(kě)充電電(diàn)池(chí),由於其獨特的物理和(hé)電化學性能,在民用和國防領域有著廣泛的應(yīng)用前景。 其突出特點是:重量輕、儲能大(能量密(mì)度高)、無汙染、無記憶效(xiào)應(yīng)、使用壽命長。 在相同體積和重量的情況下,鋰電池的蓄電能力是(shì)鎳氫電池的1.6倍,是鎳鎘電池的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明的。 同時,它(tā)是真正的綠色電池,不會汙染環境,是目(mù)前可應用於電動汽車的最佳(jiā)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,開發出具有完全自主知識產權的鋰離子電池。
鎳鎘電(diàn)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(diàn),循環(huán)壽命長,是鉛酸電池的(de)2倍以上,可達2000次以上,但價格(gé)是(shì)鉛酸電(diàn)池的4~5倍。雖然(rán)其初始購(gòu)置成本(běn)較高,但由於其在(zài)能源和使用壽命方麵(miàn)的優勢,其長期實際使用成本並不(bú)高。 缺點是存在“記(jì)憶效應”,容易因充放電不良而降(jiàng)低電池的可用容量。使用大(dà)約十次後必須充滿電和放電。如果已經存在“記憶效(xiào)應(yīng)”,則(zé)應連(lián)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(miǎn)鎘對環境造成(chéng)汙染。
鈉硫電池
鈉硫電池的優點: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; 二是可以大電流大(dà)功率放電。 放電電流密度一般可達200~300mA/mm2,瞬間可釋放出其固有能(néng)量的(de)3倍; 另一個是高充放電效率。 由於采(cǎi)用固體(tǐ)電解質,沒有液體電解質二次電池常用的自放電和副(fù)反應,充放電電(diàn)流效率(lǜ)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(yī)定的加熱保溫。 高溫腐蝕(shí)嚴重,電池壽命短。 采用高性能真空絕熱技術有效解決了(le)這一問題。 還有性能穩定性、使用安全性等問題並不(bú)理(lǐ)想。