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從全球新能源汽車發(fā)展來看,其動力來源主要包括鋰離子(zǐ)電池、鎳氫(qīng)電池、燃料電池、鉛酸(suān)電池、超級電容器(qì)等。大多數超級電容器以輔(fǔ)助電(diàn)源(yuán)的形式(shì)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(qì)車相比,在成本、動力、續航裏程等(děng)方麵存在不少差距。這也是製約新能源汽車發展的重要原因。
鉛酸(suān)蓄電池
鉛酸蓄電池已有100多年的曆史,被廣(guǎng)泛用作內燃機汽車的啟動電源(yuán)。它也是一種成熟的電動汽車電池。可靠性(xìng)好(hǎo),原材料易得,價格(gé)低廉; 其比功率基本可以滿足電動汽(qì)車的(de)功率(lǜ)要求。但它有兩個(gè)主要缺點; 一是(shì)比能量低,占用質量和體積太大,單次充電續航裏程短; 二是使用(yòng)壽命短,使用成本高。
鎳氫蓄電池
鎳氫蓄電池是堿性電池。鎳氫蓄電池循環壽命長、能量(liàng)密度高,但價格昂貴且有記(jì)憶效應。國外生產電動汽車用鎳氫電池的公司主要(yào)是歐沃尼、豐田和鬆下的合資企業。 歐沃尼有80A·h和(hé)130A·h兩種單體電(diàn)池,比能量75-80W·h/kg,循環壽命600次以上。 這種電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,一輛汽車一年可行駛8萬(wàn)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)、高能量密度(dù)的可充電電池,由於其獨特(tè)的物理和電化學性能,在民用和國防(fáng)領域有著廣泛的(de)應用(yòng)前(qián)景。 其突出特點是:重量輕、儲(chǔ)能(néng)大(能量密度高)、無(wú)汙染、無(wú)記憶效應、使用(yòng)壽(shòu)命長。 在相同體積和重量(liàng)的(de)情況下,鋰電池(chí)的蓄電能力是鎳氫電池的1.6倍,是鎳鎘電池的4倍,而人類僅開發利用了20%~30% 他們的理論力(lì)量,所以發展前景是(shì)非常光明的(de)。 同時(shí),它是真正的綠色電池,不(bú)會汙染環境,是目前可應用於電動汽車的最佳電(diàn)池(chí)。 我國從1990年代(dài)開始開發利用鋰離子電池(chí),至今已取得(dé)突破,開發出具有完全自主知識產權的鋰離子電池(chí)。
鎳鎘電池
鎳鎘電池的應用僅次(cì)於鉛酸電池,比(bǐ)能量可達55W·h/kg,比功率超過190W/kg。可快速充電,循環壽命長,是鉛酸電池的2倍以上,可(kě)達2000次以上,但價格(gé)是鉛酸電池的4~5倍。雖然其初始購置成本較高,但由於其在能源(yuán)和(hé)使用壽(shòu)命(mìng)方麵的優勢(shì),其(qí)長(zhǎng)期實際使(shǐ)用成本並不高。 缺點是(shì)存(cún)在“記憶效應”,容(róng)易因充放電不良而降低電池的可用容量。使用大(dà)約十次後必須(xū)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,以釋放記憶。另外,鎘是有毒的,使用中要(yào)注意回收利用,避(bì)免鎘對環境造成汙染。
鈉硫電池
鈉硫電池的優點:一是比能量高。 其理論比能量(liàng)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(dà)電流大功率放電。 放電電流密度一般可達200~300mA/mm2,瞬間可釋放出其固有能量的3倍; 另一個是(shì)高充放電效率(lǜ)。 由於采(cǎi)用固體電解質,沒有液體電解質二次電池常用的自放電和副反應,充放電電流效率幾乎為100%。 鈉硫電池的缺點是其工作溫度在300~350℃之(zhī)間,所以電池工作時需(xū)要一定的加熱保溫。 高溫腐蝕嚴重(chóng),電池壽命短。 采用高性能真空絕熱技術有效解(jiě)決了這一問題。 還有性能穩定性、使用安全性等問題並不理想(xiǎng)。