純電動汽車用蓄電池

早期純電動汽車用的開口式蓄電池采用了八五規劃期間的研究成果,已取得了可用19個月(12萬公里)的成功相關經驗,關鍵是積累了控制好充電方式、放電深度、及時補水等一套系統匹配的工作相關經驗和精心維護的相關經驗。近年來四輪微型電動汽車(包括游覽車、巡邏車、高爾夫球車、短距離道路車等)發展很快,車上采用的大多是開口式蓄電池。相應型號的電池受到蓄電池制造廠家的青睞。

電動汽車采用的是閥控式密封蓄電池新產品,其性能為:3h率容量55Ah;3h率下比能量為33Wh/kg和84Wh/L;75%放電深度的循環壽命達到400次以上。相信電動自行車用的閥控蓄電池成功的相關經驗可推廣到純電動汽車用閥控蓄電池,性能將會有進一步的提高。

混合電動汽車用蓄電池

現在混合電動汽車基本分為3類:輕度混合型(即電動系統重要用于起動和回收制動能量,即將在所有汽車上推廣的42V電系統屬于此型)、中度混合型(即電動系統用于起動、回收制動能量和中、短距離的行駛)、重度混合型(即電動系統用于起動、回收制動能量和較長距離的行駛,也稱為Plug-in)。

在國內外文獻中已明確:在輕度混合的電動汽車中,閥控蓄電池是有優勢的,重要因其成本低,技術成熟,性能可靠;中度混合的電動汽車用的閥控蓄電池,ALABC(先進鉛酸蓄電池聯合體)正在組織研制,準備與MH-Ni蓄電池爭奪中度混合電動汽車的市場,現已推出并進行了車上試驗的卷繞式雙極耳電池和TMF(金屬薄膜)電池;在重度混合的電動汽車領域,蓄電池的比能量低,無法滿足電動系統較長距離的行駛要求。

膠體蓄電池

是對液態電解質的普通鉛酸蓄電池的改進。它采用凝膠狀電解質，內部無游離的液體存在,在同等體積下電解質容量大，熱容量大，熱消散能力強，能防止一般蓄電池易出現的熱失控現象；電解質濃度低，對極板腐蝕弱；濃度均勻，不存在酸分層的現象。

鎳氫蓄電池

（Ni-MH）

鎳氫蓄電池是九十年代涌現出的電池家族中新秀，發展迅猛。Ni-MH電池的電極反應為：

正極：Ni(OH)2+OH-=NiOOH+H2O+e-

負極：M+H2O+e=MHab+OH-Ni(OH)2+M=NiOOH+MHab

它和鎳鎘蓄電池同屬堿性蓄電池，只是以吸藏氫氣的合金材料（mh）取代鎳鎘蓄電池中的負極材料鎘cd、電動勢仍為1.32v。它具備鎳鎘蓄電池的所有優異特性，而且能量密度還高于鎳鎘蓄電池。重要優點是：比能量高（一次充電可行使的距離長）；比功率高，在大電流工作時也能平穩放電（加速爬坡能力好）；低溫放電性能好；循環壽命長；安全可靠，免維護；無記憶效應；對環境不存在任何污染問題，可再生利用，符合持續發展的理念。但是，Ni-MH蓄電池成本太高，價格昂貴。

鋰離子電池

鋰離子電池是1990年由日本索尼公司首先推向市場的新型高能蓄電池。其優點是比能量高，是當前比能量最高的蓄電池。已經在便攜式信息產品中獲得推廣應用。

鋰離子電池被普遍認為具有如下的優點：比能量大；比功率高；自放電小；無記憶效應；循環特性好；可快速放電，且效率高；工作溫度范圍寬；無環境污染等，因此有望進入21世紀最好的動力電源行列。預計在2006～2012年期間，當鋰離子電池進一步發展時，MH/Ni蓄電池的市場份額將縮小。鋰離子市場份額將會擴大。已經有采用鋰離子蓄電池的電動自行車產品出售。

在安全性好、循環性能好、比容量高的新型價廉正極材料發展的推動下,電動自行車用的鋰離子蓄電池已接近實用。有幾家已可供應較成熟的、裝有電池管理系統(BMS)的電動自行車用鋰離子蓄電池。也有專門生產用鋰離子蓄電池的電動自行車廠家。筆者認為電動自行車用的鋰離子蓄電池將是首先商業化、大批量在車上使用的動力型電池;它將是繼蓄電池之后所占比例較大的實用化電池,也將成為用于高端電動自行車產品的電池。有關大型鋰離子蓄電池在純電動轎車和電動巴士,以及在混合電動汽車上試用,展覽示范的已有不少報道。根據現在的鋰離子蓄電池發展水平和相關經驗,認為電動自行車用48V10Ah以下電池組的安全性是有保障的,但大型鋰離子蓄電池要在商業化電動汽車輛上使用還要做許多艱苦的工作,其原因重要是:純電動轎車和電動巴士,以及混合電動汽車上使用的電池數量多、系統復雜,安全性難度更大,對可靠性和一致性的要求更高,價格太高等。曾經報道過深圳比亞迪要在2005年供應200輛以鋰離子蓄電池為動力源的電動轎車組成出租車隊之事,現在已推遲到2007年了。

燃料動力電池

燃料動力電池將化學能直接轉換成電能供給電動機來驅動車輛。它的重要優點是:效率高,可節省燃料;零排放;噪音小等,特別適合于做車輛動力源。氫燃料動力電池車將是理想的、最終取代以石油產品為燃料的汽車。

鋅-鎳蓄電池(Zn-Ni)

Zn-Ni蓄電池曾被認為是應提倡的電動汽車用蓄電池。從4~5年的市場篩選來看,在商業化的電動汽車上幾乎沒有使用。這重要是由于Zn-Ni蓄電池的價格貴(每VAh要2.5~4元,為蓄電池的4~6倍);循環過程中,初期容量衰減率大,影響了蓄電池組實際可使用的壽命。另外,鋰離子蓄電池的迅速發展和價格降低,使Zn-Ni蓄電池在電動汽車上應用更加缺乏競爭力。[1]

鋅空氣電池

鋅空電池是金屬-空氣電池的一種,屬于半燃料動力電池范疇。它有比能量高、原材料豐富、價格不高、無污染等優點,被認為是電動汽車用電池的有競爭力的候選者。