第一節(jié) 產(chǎn)品定義、性能及應(yīng)用特點
1、產(chǎn)品定義
電動汽車動力電池一般由電池蓋、正極、隔膜、負極、有機電解液、電池殼等幾部分構(gòu)成。動力電池分為:鉛酸電池、鎳鎘電池、鎳氫電池、納硫電池、鋰離子電池、鋅空氣電池、飛輪電池、氫燃料電池等。
2、產(chǎn)品性能
動力電池具有以下特點:
1)高能量(EV)和高功率(HEV);
2)高能量密度。美國汽車電池聯(lián)合會(USABC)制定的電動汽車電池中長期目標(biāo),質(zhì)量比能量要達到80~100Wh/kg(中期)和200Wh/kg(長期);
3)高倍率部分荷電狀態(tài)下(HRPSOC)的Ñ環(huán)使用(HEV);
4)工作溫度范圍寬(-30~65℃);
5)使用壽命長,要求5~10年;
6)安全可靠。
混合動力汽車車用動力電池性能
電池型號 | 質(zhì)量比能量(Wh/kg) | 質(zhì)量比功率(W/kg) | 循環(huán)次數(shù)(次) |
鉛酸電池 | 33 | 130 | 400~500 |
鎳鎘電池 | 45 | >500 | 500 |
混合電動車 用鎳氫電池 | 40~60 | 550~1350 | >1000 |
鋰離子電池 | 100 | >1300 | >1000 |
3、應(yīng)用特點
動力電池的應(yīng)用范圍較為廣闊,主要應(yīng)用領(lǐng)域有:
1)大型電動車輛:公交車、電動汽車、景點游覽車及混合動力車等;
2)輕型電動車:電動自行車、高爾夫球車、小型平板電瓶車、鏟車、清潔車、電動輪椅等;
3)電動工具:電鉆、電鋸、割草機等;
4)遙控汽車、船、飛機等玩具;
5)太陽能及風(fēng)力發(fā)電的儲能設(shè)備;
6)UPS及應(yīng)急燈、警示燈及礦燈(安全性最好);
7)替代照相機中3V的一次性鋰電池及9V的鎳鎘或鎳氫可充電電池(尺寸完全相同);
8)小型醫(yī)療儀器設(shè)備及便攜式儀器等。
第二節(jié) 發(fā)展歷程
根據(jù)動力電池的使用特點、要求、應(yīng)用領(lǐng)域不同,國內(nèi)外動力電池的研發(fā)歷史大致如下:
1、鉛蓄電池
主要是閥控式鉛蓄電池(VRLAB)。其優(yōu)點是大電流放電性能良好、價格低廉、資源豐富、電池回收率高。在電動自行車、電動摩托車上廣泛應(yīng)用;缺點是質(zhì)量比能量低,主要Ô¬材料鉛有污染。新開發(fā)的雙極耳卷繞式VRLAB已¾通過HEV試用,其能量密度比平板涂膏式鉛蓄電池有明顯提高。
2、堿性蓄電池
如Cd-Ni電池,MH-Ni電池。Cd-Ni電池由于鎘的污染,歐盟各國已禁止用于動力電池;MH-Ni電池價格明顯高于鉛蓄電池,目前是HEV的主要動力電池。日本松下能源公司已為HEV提供了1000萬只以上的MH-Ni電池。由于價格問題,MH-Ni電池應(yīng)用于電動自行車上缺乏市場競爭力。
3、代電池
Li-ion電池(LiB)和聚合物L(fēng)i-ion電池(PLiB),其能量密度高于VRLA電池和MH-Ni電池,質(zhì)量比能量達到200Wh/kg(PLiB),單體電池電壓高(3.6V),若解決安全問題,將是最具競爭力的動力電池。
4、質(zhì)子交換膜燃料電池(PEMFC)和直接甲醇燃料電池(DMFC)
其特點是無污染,以H2和O2或甲醇作為燃料,直接轉(zhuǎn)化為電能作為車載動力。而鉛蓄電池、MH-Ni電池和Li-ion電池均屬于電能的轉(zhuǎn)換和儲能裝置,電池本身并不能發(fā)出電能,必須對電池進行充電,將電能轉(zhuǎn)換成化學(xué)能,在使用時再將化學(xué)能轉(zhuǎn)變?yōu)殡娔茏鳛檐囕d動力。所以這類電池目前仍然要消耗由礦物燃料發(fā)出的電能。
燃料電池是車載動力最¾濟、最環(huán)保的解決方案,但是要實現(xiàn)商業(yè)化還有許多問題需要解決,如價格昂貴(采用貴金屬鉑、銠作為催化劑)、氫的儲存運輸和電池壽命的問題。
2002年,美國又推出“FreedomCar&VehicleTechnology”計劃,其中HEV用動力電池的比功率為625W/kg。要實現(xiàn)這些目標(biāo)仍要做出很大努力。
目前,世界各國主要以鋰離子動力電池
研究
為發(fā)展方向。我國在這方面的技術(shù)水平還比不上發(fā)達國家,但是已經(jīng)加大了投資力度去
研究
鋰離子動力電池。
免責(zé)申明:本文僅為中經(jīng)縱橫
市場
研究
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