混合動(dòng)力汽車用鎳氫動(dòng)力電池相關(guān)資料-資料下載頁(yè)
2025-07-27 00:07本頁(yè)面
【正文】 電池技術(shù)的指標(biāo)主要有以下幾點(diǎn)：（1）質(zhì)量比功率（W/kg）：電池的質(zhì)量比功率代表每千克質(zhì)量的電池能提供的功率。它的大小決定電池所能輸出的最大功率，標(biāo)志著汽車的加速性能和最高車速，對(duì)電動(dòng)汽車的動(dòng)力性能等有直接影響。在混合動(dòng)力汽車中，電池的比功率是最關(guān)鍵的因素，因?yàn)殡姵氐碾姾谋M后可以在內(nèi)燃機(jī)工況下重新進(jìn)行充電。（2）質(zhì)量比能量（Wh/kg）：標(biāo)志著純電動(dòng)模式下的續(xù)駛能力。（3）循環(huán)次數(shù)：動(dòng)力電池的工作是一個(gè)不斷充電——放電——充電——放電的循環(huán)過(guò)程，每充電和放電一次，動(dòng)力電池中的化學(xué)物質(zhì)就要發(fā)生一次可逆性的化學(xué)反應(yīng)。隨著充電和放電次數(shù)的增加，動(dòng)力電池中的化學(xué)活性物質(zhì)會(huì)發(fā)生老化，逐漸削弱其化學(xué)功能，動(dòng)力電池的充電和放電的效率降低，最后部分或完全喪失其充電和放電功能,電池死亡。動(dòng)力電池的工作循環(huán)次數(shù)是衡量動(dòng)力電池壽命的重要指標(biāo)，對(duì)動(dòng)力電池的使用有直接影響。（4）經(jīng)濟(jì)性：電池的經(jīng)濟(jì)性，是指電池的成本。電池的成本與電池的新技術(shù)含量、材料、制作方法和生產(chǎn)規(guī)模有關(guān)，目前新開(kāi)發(fā)的高比功率的鋰離子動(dòng)力電池成本較高。（5）安全性：電池系統(tǒng)在車載條件下，其在技術(shù)方面還要保證電池安全性，不能發(fā)生燃燒、爆炸等危險(xiǎn)。安全性與電池體系有關(guān)，鎳氫電池體系的安全性遠(yuǎn)高于鋰電池體系(不論是傳統(tǒng)的鈷酸鋰體系還是新型的錳酸鋰和磷酸鐵鋰體系)。 (6) 可靠性：電動(dòng)汽車如同常規(guī)的汽車一樣，是可靠性要求極高的產(chǎn)品。電池能量包的可靠性必須承接汽車高可靠性要求，與車同壽。電池能量包中的模塊電池單元或單體電池，有幾十個(gè)到幾百個(gè)， 那么模塊電池單元或電池單體制造的可靠性大大超越常規(guī)電池的制造要求，其缺陷率必須達(dá)到極高的要求，才能滿足能量包的使用要求，進(jìn)而符合整體汽車高可靠性要求。從目前的實(shí)際應(yīng)用中，模塊電池單元由于在電池能量包中組合數(shù)較少，其可靠性高于電池單體所組合的能量包，但模塊電池單元的制造技術(shù)和控制手段，遠(yuǎn)較電池單體為高。 (7)環(huán)境友好性：電動(dòng)汽車用電池系統(tǒng)必須符合清潔能源的發(fā)展宗旨。 主要?jiǎng)恿π铍姵匦阅鼙容^和鎳氫動(dòng)力電池的特點(diǎn) 目前，當(dāng)前已開(kāi)發(fā)的主要?jiǎng)恿π铍姵鼐C合性能如表61所示。表61 當(dāng)前已開(kāi)發(fā)的主要?jiǎng)恿π铍姵鼐C合性能(安全、技術(shù)、經(jīng)濟(jì)性、環(huán)境友好性)比較電池型號(hào)質(zhì)量比能量(Wh/kg)質(zhì)量比功率(W/kg)循環(huán)次數(shù)（次）安全性經(jīng)濟(jì)性環(huán)境友好 性綜合傳統(tǒng)鉛酸電池303580—110200～300高高低差鎳鎘電池33474565500高高低差HEV用鎳氫電池40～60800～13501000高高中高好常規(guī)鋰離子電池100130800—13001000低低中差新型磷酸鐵鋰電池8510060013001000中低中低中中低從以上表中，不難發(fā)現(xiàn)，在混合電動(dòng)汽車方面，鎳氫動(dòng)力電池是目前綜合性能最好的電池體系。 鎳氫動(dòng)力電池的主要特點(diǎn)：鎳氫動(dòng)力電池采用氫氧化亞鎳和儲(chǔ)氫合金為電極材料。具有無(wú)污染、高比能、大功率、快速充放電、耐用性等許多優(yōu)異特性。與鉛酸電池相比，鎳氫電池具有比能量高、重量輕、體積小、循環(huán)壽命長(zhǎng)的特點(diǎn)；與鎳鎘電池相比，其比能量是鎳鎘電池的12倍。另一大優(yōu)點(diǎn)就是鎳氫電池不含有鎘、鉛這類有毒金屬，其中一些金屬還有較高的回收價(jià)值，可稱為綠色能源。鎳氫電池的主要特點(diǎn)：（1）質(zhì)量比功率高：目前商業(yè)化的鎳氫功率型電池能做到1350Wh/kg。（2）循環(huán)次數(shù)多：目前電動(dòng)車的鎳氫動(dòng)力電池80％放電深度（DOD）循環(huán)可達(dá)1000次以上，為鉛酸電池的3倍以上；科霸公司和PEVE公司模塊電池單元壽命達(dá)到1400—1600次。在混合動(dòng)力汽車中可使用10年以上。 （3）無(wú)污染：不含鉛、鎘等對(duì)人體有害的金屬，為21世紀(jì)“綠色環(huán)保電源”。（4）耐過(guò)充過(guò)放。（5）無(wú)記憶效應(yīng)。（6）使用溫度范圍寬：正常使用溫度范圍30～55℃；貯存溫度范圍40～70℃。（7）安全、可靠：鎳氫動(dòng)力電池在短路、擠壓、針刺、安全閥工作能力、跌落、加熱、耐振動(dòng)等安全性、可靠性試驗(yàn)中無(wú)爆炸、燃燒現(xiàn)象。磷酸鐵鋰電池是目前安全性最高的鋰系電池，但其安全性仍然遠(yuǎn)低于鎳氫電池，其滿足車載高安全高可靠性的要求需要走很長(zhǎng)的路。鎳氫動(dòng)力電池的以上特點(diǎn)表明其特別適合用作混合電動(dòng)汽車的動(dòng)力電池。豐田的背景資料：2008年5月24日，豐田公司宣布，在日本 ，新建用以擴(kuò)大混合電動(dòng)汽車用鎳氫動(dòng)力電池工廠，這進(jìn)一步表明了豐田對(duì)鎳氫電池裝備的電動(dòng)汽車市場(chǎng)依賴和技術(shù)確認(rèn)，基于鎳氫動(dòng)力電池的再一次大手筆投資，顯示了豐田公司維持其全球第一大混合汽車決心，對(duì)于這個(gè)最早推出搭載鎳氫動(dòng)力電池的混合電動(dòng)汽車的成功汽車業(yè)巨頭，毫不掩飾以鎳氫電池作為其實(shí)現(xiàn)電動(dòng)汽車產(chǎn)能翻番的期望，不能不說(shuō)這是市場(chǎng)和技術(shù)最佳選擇，此舉表明了，豐田公司把鎳氫動(dòng)力電池作為長(zhǎng)期戰(zhàn)略能源方案，從而為其全面成為混合電動(dòng)汽車霸打下堅(jiān)實(shí)基礎(chǔ)。豐田宣稱，混合汽車所用的鎳氫電池從2007年的50萬(wàn)組增加到2010年的100萬(wàn)組，實(shí)現(xiàn)豐田100萬(wàn)輛HEV市場(chǎng)的目標(biāo)。同日，豐田汽車公司發(fā)言人Paul Nolasco宣布，表示日經(jīng)新聞社Nikkei的關(guān)于豐田將再建一座鋰電池的報(bào)道并不屬實(shí)。 據(jù)悉，豐田曾嘗試過(guò)使用鋰離子電池以減少車體重量和研發(fā)成本，但豐田控制的PEVE稱，如果豐田做出此決定，需要花費(fèi)更多的時(shí)間來(lái)確保更換電池之后車子的質(zhì)量問(wèn)題，尤其是鋰離子電池在汽車發(fā)生交通事故或著火時(shí)是否會(huì)存在安全隱患。正是基于如此考慮，豐田最終仍選擇鎳氫動(dòng)力電池作為其實(shí)現(xiàn)混合電動(dòng)汽車的霸主的依托，而放棄了包含磷酸鐵鋰電池在內(nèi)鋰電池方案。國(guó)家863計(jì)劃節(jié)能與新能源汽車重大項(xiàng)目國(guó)家863重大項(xiàng)目在2008年上半年，國(guó)家發(fā)布了十一五第二批支持動(dòng)力鋰離子電池的計(jì)劃，同時(shí)其決定在2008年下半年，發(fā)布支持鎳氫動(dòng)力電池的十一五第二批計(jì)劃，并非剔除了鎳氫動(dòng)力電池項(xiàng)目。可以確定的是，鎳氫動(dòng)力電池是目前混合電動(dòng)汽車最佳能源解決方案，支持鎳氫動(dòng)力電池是國(guó)家863項(xiàng)目既定的目標(biāo)和計(jì)劃，國(guó)家支持磷酸鐵鋰動(dòng)力電池的出發(fā)點(diǎn)是基于其技術(shù)不成熟、需要時(shí)間研發(fā)的考慮，并非磷酸鐵鋰動(dòng)力電池現(xiàn)在就具備實(shí)用性，這是國(guó)家著眼于長(zhǎng)遠(yuǎn)，對(duì)動(dòng)力電池作出規(guī)劃，以提供更多的選擇方案，實(shí)現(xiàn)車用動(dòng)力電池系統(tǒng)多樣性之國(guó)家能源戰(zhàn)略，不是非此即彼的傳統(tǒng)思維，不存在相互代替的可能，各自均具有一定的優(yōu)勢(shì)，但鎳氫電池現(xiàn)在就具備實(shí)用的條件，而磷酸鐵鋰電池需要克服限制其安全性、經(jīng)濟(jì)性和技術(shù)性之提高所能面臨的一系列困難。19 /
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