【正文】 .................... 5 鎳氫電池的特點(diǎn) ........................................................................................ 5 二次鋰電池 ......................................................................................................... 6 超級(jí)電容技術(shù) ...................................................................................................... 7 燃料電池技術(shù) ..................................................................................................... 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(diǎn) ...................................................................................... 11 4 電動(dòng)汽車電池技術(shù)發(fā)展趨勢(shì) ................................................................................. 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(jí)電容前景廣闊 ............................................................................................ 13 5 結(jié)束語(yǔ) ...................................................................................................................... 14 參考文獻(xiàn) ...................................................................................................................... 14 致 謝 .......................................................................................................................... 16 1 1 引 言 內(nèi)燃機(jī)汽車工業(yè)已經(jīng)有百余年歷史 ， 對(duì)于人類社會(huì)的影響非常深刻。而目前技術(shù)成熟的傳統(tǒng)內(nèi)燃機(jī)汽車的能量來(lái)源卻較為單一 ， 主要為汽油或柴油。同時(shí)內(nèi)燃機(jī)制造業(yè)對(duì)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(yùn)行所產(chǎn)生的排放物對(duì)環(huán)境造成的較大污染 ， 也越來(lái)越受到人們的關(guān)注。為做到社會(huì)的可持續(xù)發(fā)展 ， 應(yīng)當(dāng)大力發(fā)展清潔、高效、智能的交通工具。電動(dòng)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(shì)并且將對(duì)于促進(jìn)高科技的發(fā)展、新 興工業(yè)的發(fā)展以及經(jīng)濟(jì)的發(fā)展產(chǎn)生深遠(yuǎn)的影響。初始成本高和續(xù)駛里程不理想是電動(dòng)汽車的主要問(wèn)題 [1]。 為解決續(xù)駛里程問(wèn)題 ， 現(xiàn)在正在研發(fā)一些先進(jìn)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(duì)于電動(dòng) 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(zhǎng) ； (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(duì)環(huán)境無(wú)害 ， 可回收 ； 但目前還沒(méi)有一種能源能夠完全滿足上述要求。相對(duì)而言 ,鉛酸電池具有成本低 ，比功率高的優(yōu)點(diǎn) ， 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(jià)格也較高 ； 以后超級(jí)電容和超高速飛輪也會(huì)在汽車上有所應(yīng)用。 燃料電池則能從根本上解決續(xù)駛里程不長(zhǎng)的問(wèn)題 ， 被認(rèn)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(dòng)力源 [2]。 2 電動(dòng)汽車 的 電池技術(shù) 的發(fā)展現(xiàn)狀 目前在電動(dòng)車領(lǐng)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(jià)比已在電動(dòng)自行車上得到廣泛的應(yīng)用， 2 鎳氫電池在混合電動(dòng)汽車上的應(yīng)用也已進(jìn)入成長(zhǎng)期，而鋰離子電池則處在實(shí)車檢測(cè)和驗(yàn)證階段，燃料電池則由于使用壽命、成本等問(wèn)題而難以在短期內(nèi)實(shí)現(xiàn)商業(yè)化應(yīng)用。 鉛蓄電池 近年來(lái)，隨著市場(chǎng)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(guò)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(dòng)了電動(dòng)自行車市場(chǎng)的飛速發(fā)展。 隨著性價(jià)比的進(jìn)一 步提高，鉛蓄電池的應(yīng)用領(lǐng)域也從電動(dòng)自行車，逐步擴(kuò)展到電動(dòng)三輪車、微型電動(dòng)轎車、電動(dòng)游覽車、電動(dòng)高爾夫球車、電動(dòng)環(huán)衛(wèi)車等領(lǐng)域，市場(chǎng)容量在快速擴(kuò)大。與此同時(shí)，其在混合電動(dòng)汽車中的應(yīng)用也已拉開(kāi)序幕，如卷繞電池因具有良好的大電流放電性能（可以進(jìn)行 18C放電）和較寬的工作溫 度范圍（ 40~75℃ ），目前已開(kāi)始用于微混電動(dòng)車，充當(dāng)起停裝置（ StartStopSystem）的驅(qū)動(dòng)電源。 此外，新型設(shè)計(jì)和生產(chǎn)技術(shù)，如雙極式結(jié)構(gòu)、薄型極板、復(fù)合活性炭負(fù)極等也將給古老的鉛蓄電池技術(shù)帶來(lái)新的生機(jī)?？梢灶A(yù)見(jiàn)，在今后很長(zhǎng)一段時(shí) 期內(nèi)，鉛蓄電池仍舊將在電動(dòng)車領(lǐng)域處于不可或缺的地位 [3]。 鎳氫電池 鎳氫電池在電動(dòng)自行車發(fā)展的初期曾作為一種解決方案推向市場(chǎng)，但由于自放電大、循環(huán)壽命短、單體一致性差，且價(jià)格偏高而沒(méi)有被市場(chǎng)普遍接受。 而針對(duì)鎳氫電池在電動(dòng)汽車領(lǐng)域的應(yīng)用， 我國(guó)從 “九 五 ”期間就開(kāi)始立項(xiàng)研究，一直延續(xù)到 “ 十 五 ” 和 “ 十一 五 ” 期間。經(jīng)過(guò)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(zhǔn)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(guó)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(lái)性能提高的空間不大，所以其市場(chǎng)生命力估計(jì)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(zhǎng)、比功率大、自放電率小、無(wú)記憶 效應(yīng)、無(wú)污染等突出優(yōu)點(diǎn)，使其成為新能源電動(dòng)汽車近期重點(diǎn)發(fā)展的動(dòng)力電源，現(xiàn)階段被認(rèn)定為發(fā)展期產(chǎn)品。 從鋰離子電池的發(fā)展過(guò)程來(lái)看，其容量已從本世紀(jì)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(guān)鍵正極材料也從早期的鈷酸鋰一枝獨(dú)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。