电动汽车电池对于电动汽车行业的发展来说起着关键作用

电动汽车电池对于电动汽车行业的发展来说起着关键作用,其发展程度和发展前景对当前全球经济的可持续发展来说至关重要,发展电动汽车是对全球环境污染和资源损耗巨大的现实选择。电动汽车的开发,多年来的目标一直是着眼于研究高性能的蓄电池。但是,传统蓄电池驱动的汽车,行程短、功率低,而且成本高、寿命短,因此蓄电池的发展一直是制约电动汽车发展的“瓶颈”。同时由于电池在能源补充及贮能密度方面均无法与液体燃料比拟,致使电动汽车的发展停滞不前。电池是电动汽车的心脏,电池的比能量(wh/kg)决定了电动汽车的续驶里程,比功率(w/kg)则影响了电动汽车的最高车速、加速性能及爬坡能力。目前较理想的电动汽车可接受的电池最低指标应为:比能10wh/kg,比功率150w/kg,循环寿命600次,一次充电行程ZOOkm,价格低于150美元/kw.h。并且要考虑可靠性、安全性及充电时间等因素。3电动汽车电池的发展前景3.1锂离子电池由于锂离子电池体小质轻、使用寿命长,电量损耗率地,对环境无污染等多项优点使其成为当今各国能量存储技术研究的热点。在在各国政府政策和财政的支持下,锂离子电池发展较快,产业化生产和经营速度较快。当然锂离子电池正式作为纯电动汽车独立驱动电源,在很多方面还需要提高。比如说比能量、电池性能、寿命和安全性都需要进一步研究和改进。世界各主要车制造商,如丰田、现代、福特等汽车制造公司都致力于开发以锂离子蓄电池为电源的电动汽车,诸多汽车制造公司竞相宣布以锂离子电池为动力的电动汽车将投放市场。其中尤以日本汽车制造商在此方面的研究最为显著,如采用新神户电机生产的高能锂离子蓄电池驱动的Altra纯电动汽车时速可达50km/h;FTO纯电动汽车上使用的日本蓄电池公司生产的高能锂离子蓄电池完成了2000km/24h的考核。当然,锂离子蓄电池广泛应用于电动汽车上海必须完善性能指标、降低成本、提高安全性和使用寿命。3.2超级电池所谓超级电池,就是利用超级电容器为负极,具有组合型电极的新型设计电源,在铅酸蓄电池充放电性能上予以改善,在镍氢电池的基础上提高负极充电效率,大幅延长电池循环寿命,适用于混合动力车等环保机动车。超级电池的符合电动车辆在加速与制动时能量快速吸收和提供的要求,其使用寿命长,大幅提高电动汽车动力源更换周期;其动力强劲,电流放电非常大,充电时间较短,同时超级电池还具有不需要并联额外超级电容器的特征,其未来使用范围非常广泛。从实质上来说,超级电池是传统铅酸蓄电池领域的新型复合能源,使得铅酸电池在小微型电动车和增程式电动车仍有发展余地。3.3新电池技术随着电池技术的发展,各新电池能源被发现,如德国公司研制的KOLIBR电池是一种锂聚合物电池,其在先进的膜技术技术基础上,结合阿尔法聚合物技术,大幅度提高电池性能。另外新电池技术中具有发展的还有锂硫电池,其由单质硫、金属锂和有机电解液组成,具有成本低、环境污染小、比能量高的特点,美国SionPower公司正在实验室研发阶段的锂空气电池就具有环境污染小、比能量高的特点。此外,近年来发展起来的飞轮电池,突破传统化学电池模式,是一种应用物理原理研制的机械电池。飞轮电池除了能提供电流之外,都与传统电池迥然不同。普通电池通过化学过程贮存和释放电荷,而飞轮电池贮存的是机械能,然后经发电机将机械能转换为电能。充电时,外电源驱动电池的电动机/交流发电机转动,提高飞轮的转速(最高转速可达20万r/min);放电时,飞轮转速逐渐放慢,当飞轮完全停止转动时,电池就没电了。飞轮电池由于其贮能密度大,体积小,重量轻,寿命长,充电时间短(10一ZOmin),比能可达130一20owh/kg,且不存在传统化学电池有内阻的限制,因此能产生超高的速度和加速度,又由于飞轮电池几乎无需保养,可延长汽车使用寿命。尽管飞轮电池存在价格昂贵及一些技术问题,但仍有极为广阔的发展前景,甚至在不久的将来,会给汽车带来一次大的革命。总之,尽管电动汽车电池发展已取得了很大的进步,并已逐步走上了实用的轨道,但与传统憔油汽车的动力相比,仍存在很大的差距,有待于在电池性能等方面进一步提高