【正文】 .................... 5 鎳氫電池的特點 ........................................................................................ 5 二次鋰電池 ......................................................................................................... 6 超級電容技術 ...................................................................................................... 7 燃料電池技術 ..................................................................................................... 8 燃料電池的工作原理 ................................................................................. 8 燃料電池的分類 ........................................................................................ 9 燃料電池的特點 ...................................................................................... 11 4 電動汽車電池技術發(fā)展趨勢 ................................................................................. 11 鎳氫與鋰離子電池是主流 .................................................................................. 12 鉛酸電池受到局限 ............................................................................................ 13 燃料電池性能的提高與成本的降低 .................................................................... 13 超級電容前景廣闊 ............................................................................................ 13 5 結束語 ...................................................................................................................... 14 參考文獻 ...................................................................................................................... 14 致 謝 .......................................................................................................................... 16 1 1 引 言 內(nèi)燃機汽車工業(yè)已經(jīng)有百余年歷史 ， 對于人類社會的影響非常深刻。而目前技術成熟的傳統(tǒng)內(nèi)燃機汽車的能量來源卻較為單一 ， 主要為汽油或柴油。同時內(nèi)燃機制造業(yè)對于能源的消耗非常大 ， 在石油資源緊缺的現(xiàn)在逐漸顯現(xiàn)其弊端。另外生產(chǎn)中所產(chǎn)生的廢氣以及汽車運行所產(chǎn)生的排放物對環(huán)境造成的較大污染 ， 也越來越受到人們的關注。為做到社會的可持續(xù)發(fā)展 ， 應當大力發(fā)展清潔、高效、智能的交通工具。電動汽車作為一種排放低、能源利用多樣化的環(huán)保節(jié)能交通工具 ， 呈現(xiàn)出加速發(fā)展的趨勢并且將對于促進高科技的發(fā)展、新 興工業(yè)的發(fā)展以及經(jīng)濟的發(fā)展產(chǎn)生深遠的影響。初始成本高和續(xù)駛里程不理想是電動汽車的主要問題 [1]。 為解決續(xù)駛里程問題 ， 現(xiàn)在正在研發(fā)一些先進的電池如鎳氫電池、鋅空氣電池和鋰離子電池等。目前從理想角度講對于電動 汽車能源系統(tǒng)有如下要求 ： (1) 高的比能量和能量密度 ； (2) 高的比功率和功率密度 ； (3) 快充和深放電的能力 ； (4) 壽命長 ； (5) 自放電效率小 ， 充電效率高 ； (6) 安全性能好且成本低廉 ； (7) 免維修 ； (8) 對環(huán)境無害 ， 可回收 ； 但目前還沒有一種能源能夠完全滿足上述要求。相對而言 ,鉛酸電池具有成本低 ，比功率高的優(yōu)點 ， 但其壽命短、比能量低 。鎳氫電池和鋰離子電池等的比能量高 ， 但價格也較高 ； 以后超級電容和超高速飛輪也會在汽車上有所應用。 燃料電池則能從根本上解決續(xù)駛里程不長的問題 ， 被認為是目前最有發(fā)展前景的重要能源之一。若能大大降低燃料電池的初始成本 ， 它將最有希望代替燃油汽車成為今后的主要交通工具的動力源 [2]。 2 電動汽車 的 電池技術 的發(fā)展現(xiàn)狀 目前在電動車領域使用的電池類型主要有：鉛蓄電池、鎳氫電池、鋰離子電池和燃料電池。其中，鉛蓄電池因具有突出的性價比已在電動自行車上得到廣泛的應用， 2 鎳氫電池在混合電動汽車上的應用也已進入成長期，而鋰離子電池則處在實車檢測和驗證階段，燃料電池則由于使用壽命、成本等問題而難以在短期內(nèi)實現(xiàn)商業(yè)化應用。 鉛蓄電池 近年來，隨著市場需求的變化，鉛蓄電池的生產(chǎn)方式及工藝不斷完善，制造水平不斷提升，電池比能量、循環(huán)壽命、一致性、可靠性和制造過程的環(huán)保性不斷提高。電池組 100%DOD循環(huán)壽命已經(jīng)從 2020年前后不到 200次，發(fā)展現(xiàn)在的 400次以上；比能量也從 35Wh/kg發(fā)展到現(xiàn)在的 40~45Wh/kg，有力地推動了電動自行車市場的飛速發(fā)展。 隨著性價比的進一 步提高，鉛蓄電池的應用領域也從電動自行車，逐步擴展到電動三輪車、微型電動轎車、電動游覽車、電動高爾夫球車、電動環(huán)衛(wèi)車等領域，市場容量在快速擴大。與此同時，其在混合電動汽車中的應用也已拉開序幕，如卷繞電池因具有良好的大電流放電性能（可以進行 18C放電）和較寬的工作溫 度范圍（ 40~75℃ ），目前已開始用于微混電動車，充當起停裝置（ StartStopSystem）的驅動電源。 此外，新型設計和生產(chǎn)技術，如雙極式結構、薄型極板、復合活性炭負極等也將給古老的鉛蓄電池技術帶來新的生機。可以預見，在今后很長一段時 期內(nèi)，鉛蓄電池仍舊將在電動車領域處于不可或缺的地位 [3]。 鎳氫電池 鎳氫電池在電動自行車發(fā)展的初期曾作為一種解決方案推向市場，但由于自放電大、循環(huán)壽命短、單體一致性差，且價格偏高而沒有被市場普遍接受。 而針對鎳氫電池在電動汽車領域的應用， 我國從 “九 五 ”期間就開始立項研究，一直延續(xù)到 “ 十 五 ” 和 “ 十一 五 ” 期間。經(jīng)過各方的共同努力，鎳氫電池的比能量已從最初的 50~60Wh/kg，發(fā)展現(xiàn)在的 70~80Wh/kg；比功率也從 700~800W/kg提高到現(xiàn)在 1000~1200W/kg；自放電也從每月 20%左右降低到 10%以下， 80%DOD循環(huán)壽命從 400次左右提高到 1000次以上，綜合性能得到極大提高。 由于鎳氫電池性能的大幅度改善，工信部在 6月 25日發(fā)布的《新能源汽車生產(chǎn)企業(yè)及產(chǎn)品準入管理規(guī)則》中將鎳氫電池列為成熟期產(chǎn)品，可以在全國不限區(qū)域使用。鑒于鎳氫電池的原材料和制造工藝基本成熟，未來性能提高的空間不大，所以其市場生命力估計只有 3~5年左右，到 2020年以后將被鋰離子電池逐步替代。 3 鋰離子電池 由于鋰離子電池具有體積小、重量輕、工作電壓高、比能量大、循環(huán)壽命長、比功率大、自放電率小、無記憶 效應、無污染等突出優(yōu)點，使其成為新能源電動汽車近期重點發(fā)展的動力電源，現(xiàn)階段被認定為發(fā)展期產(chǎn)品。 從鋰離子電池的發(fā)展過程來看，其容量已從本世紀初期的 3Ah以下，發(fā)展到現(xiàn)在的 500Ah甚至更大的單體容量；關鍵正極材料也從早期的鈷酸鋰一枝獨秀，發(fā)展到現(xiàn)在的鈷酸鋰、鎳鈷酸鋰、三元材料、錳酸鋰和磷酸鐵鋰共存的局面。