【正文】 to charge and discharge current aspect ratio, big, no pollution, safety performance is good wait for a characteristic, and it is used widely in hybrid cars。 Fuel cells for zero emissions or approximately zero emissions, it rich source of energy, energy conversion rate is high, but the cost investment, development cycle is long, is still under the product research and development stage。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。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。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。 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。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 。 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。 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。 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。 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。 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)。 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。五 ”期間就開(kāi)始立項(xiàng)研究，一直延續(xù)到 “ 十 五 ” 期間。 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。 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。 功率型鋰離子電池的比功率從早期的 800~1000W/kg已發(fā)展到現(xiàn)在的 1800W/kg以上， 100%DOD循環(huán)壽命從 400次左右提高現(xiàn)在的 2020次以上，安全性能也得到大幅度提升。 另外，由于加拿大魁北克水電公司在華申請(qǐng)的磷酸鐵鋰材料的專利均已授權(quán)，這將成為制約磷酸鐵鋰電池發(fā)展的最大障礙。 燃料電池 燃料電池的發(fā)展源遠(yuǎn)流長(zhǎng)、幾起幾落，但其特有的高效率、較長(zhǎng)的供電時(shí)間、 低噪聲及不產(chǎn)生有害排放物等優(yōu)點(diǎn)將使其成為電動(dòng)汽車驅(qū)動(dòng)電源發(fā)展的終極目標(biāo)。 因此，盡快研發(fā)替代鉑的催化劑，研制低成本質(zhì)子交換膜和流場(chǎng)板，提高系統(tǒng)的運(yùn)行時(shí)間（＞ 5000h），建立高可靠性氫源儲(chǔ)運(yùn)和再生系統(tǒng)將是燃料電池車發(fā)展的前提和保障。 3 電動(dòng)汽車的電池技術(shù) 鉛蓄電池的工作原理和特點(diǎn) 鉛蓄電池的工作原理 1881 年特魯夫（ Gustave Trouve）制造出世界上第一輛電動(dòng)三輪車時(shí)，使用的是鉛酸電池。鉛蓄電池內(nèi)的陽(yáng)極 (PbO2) 及陰極 (Pb) 浸到電解液 (稀硫酸 ) 中 ，兩極間會(huì)產(chǎn)生 2V 的電力，這是根據(jù)鉛蓄電池原理，經(jīng)由充放電，則陰陽(yáng)極及電解液即會(huì)發(fā)生如下的變化： (陽(yáng)極 ) (電解液 ) (陰極 ) 2 2 4 4 2 422P bO H SO P b P bSO H O P bSO? ? ? ? ? (放電反應(yīng) ) (過(guò)氧化鉛 ) (硫酸 ) (海綿狀鉛 ) 鉛蓄電池的特點(diǎn) 鉛酸蓄電池的應(yīng)用歷史最長(zhǎng)，也是最成熟、成本售價(jià)最低廉的蓄電池。當(dāng)前存在的主要問(wèn)題是其一次充電的行程短。尤其是第 3代 VRLA蓄電池低阻抗優(yōu)點(diǎn)可以控制快速充電過(guò)程中的歐姆熱，延長(zhǎng)電池的壽命。 （ 2） 改變正、負(fù)極板活性物質(zhì)電化當(dāng)量配比，設(shè)計(jì)為以負(fù)極板容量相對(duì)于正極板過(guò)剩。電池蓋上裝單向節(jié)流閥，使電池處于密封狀態(tài)，遇到異常情況時(shí)排氣閥打開(kāi)排出氣體。 從這些新性能可以看出來(lái)， VRLA蓄電池的薄板設(shè)計(jì)和低阻抗可以更好地符合混合動(dòng)力汽車操作要求 [5]。鎳氫電池 NiMH電池正極板材料為 NiOOH，負(fù)極板材料為吸氫合金。隔膜 采用多孔維尼綸無(wú)紡布或尼龍無(wú)紡布等。主要為 KOH作電解液（電解質(zhì) 7moL/LKOH+15g/LLiOH） 充電時(shí) 正極反應(yīng)： 22()Ni O H O H Ni O O H H O e??? ? ? ? 負(fù)極反應(yīng)： 2M H O e M H O H??? ? ? ? 總反應(yīng)： 2()M Ni O H M H Ni O O H? ? ? 放電時(shí)反應(yīng)相反 鎳氫電池能量密度為 70Wh/kg，功率密度為 200W/kg，極限循環(huán) 1500次。并且同型電池的重量鋰電池與鎳鎘電池幾乎相等，而鎳氫電池卻比較重。 記憶效應(yīng)： 鎳氫電池與鎳鎘電池相同都有記憶效應(yīng)。這種定期放電管理屬于模糊狀態(tài)下被處理，甚至也有些在不正確的知識(shí)下進(jìn)行放電（每次放電或者使用幾次后進(jìn)行放電都因公司的不同而有所差異）這種煩瑣的放電管理在使用鎳氫電池時(shí)是無(wú)法避免的。它完全不必理會(huì)殘余電壓多少，直接可進(jìn)行充電，充電時(shí)間自然可以縮短。鎳氫電池為 25%～ 35%（月），鋰電池為 2%～ 5% 6 （月）。 二次鋰電池 磷酸鐵鋰電池是指用磷酸鐵鋰作為正極材料的鋰離子電池。它的優(yōu)點(diǎn)是： （ 1） 超長(zhǎng)壽命 長(zhǎng)壽命鉛酸電池的循環(huán)壽命在 300次左右， 最高也就 500次， 而磷酸鐵鋰動(dòng)力電池，循環(huán)壽命達(dá)到 2020次以上，標(biāo)準(zhǔn)充電（ 5小時(shí)率）使用，可達(dá)到 2020次。 （ 2） 使用安全 磷酸鐵鋰完全解決了鈷酸鋰和錳酸鋰的安全隱患問(wèn)題，鈷酸鋰和錳酸鋰在強(qiáng)烈的碰撞下會(huì)產(chǎn)生爆炸對(duì)消費(fèi)者的生命安全構(gòu)成威脅，而磷酸鐵鋰以經(jīng)過(guò)嚴(yán)格的安全測(cè)試即使在最惡劣的交通事故中也不會(huì)產(chǎn)生爆炸。 （ 4） 耐高溫 磷酸鐵鋰電熱峰值可達(dá) 350℃ ～ 500℃ 而錳酸鋰和鈷酸鋰只在 200℃ 左右。 （ 5） 無(wú)記憶效應(yīng) 可充電池在經(jīng)常處于充滿不放完的條件下工作，容量會(huì)迅速低于額定容量值，這種現(xiàn)象叫做記憶效應(yīng)。 （ 6） 體積小、重量輕 同等規(guī)格容量的磷酸鐵鋰電池的體積是鉛酸電池體積的 2/3重量是鉛酸電池 1/3。磷酸鐵鋰電池也有缺點(diǎn)，例如磷酸鐵鋰正極材料的振實(shí)密度較小，等容量的磷酸鐵鋰電池的體積要 7 大于鈷酸鋰等鋰離子電池，因此在微型電池方面不具有優(yōu)勢(shì)。具有代表性的電動(dòng)汽車生產(chǎn)企業(yè)包括深圳比亞迪汽車和萬(wàn)向電動(dòng)汽車有限公司。 LiMn2O4正極材料的缺點(diǎn)： （ 1）循環(huán)壽命低，特別在高溫條件下（ 55℃ ～ 60℃ ）； （ 2）存儲(chǔ)會(huì)產(chǎn)生容量衰減，特別是在高溫下儲(chǔ)存； （ 3）容量低，不適合手機(jī)和筆記本電池的要求； （ 4）在循環(huán)過(guò)程中，容量常發(fā)生快速衰減。 超級(jí)電容技術(shù) 超級(jí)電容的容量比通常的電容器大得多。 特點(diǎn) ： （ 1） 充電速度快，充電 10s～ 10min可達(dá)到其額定容量的 95％以上； （ 2） 循環(huán)使用壽命長(zhǎng)，深度充放電循環(huán)使用次數(shù)可達(dá) 1～ 50萬(wàn)次，沒(méi)有 “記憶效應(yīng) ”； （ 3） 大電流放電能力超強(qiáng)，能量轉(zhuǎn)換效率高，過(guò)程損失小，大電流能量循環(huán)效率 ≥ 90%； （ 4） 功率密度高，可達(dá) 300W/kg～ 5000W/kg，相當(dāng)于電池的 5～ 10倍； （ 5） 產(chǎn)品原材料構(gòu)成、生產(chǎn)、使用、儲(chǔ)存以及拆解過(guò)程均沒(méi)有污染，是理想的綠色環(huán)保電源； （ 6） 充放電線路簡(jiǎn)單，無(wú)需充電電池那樣的充電電路，安全系數(shù)高，長(zhǎng)期使用免維護(hù)； （ 7） 超低溫特性好， 溫度范圍寬 40℃ ～ +70℃ ； （ 8） 檢測(cè)方便，剩余電量可直接讀出。它與一般電池不同之處在于燃料電池的正、負(fù)極本身不包含活性物質(zhì)，只是起催化轉(zhuǎn)換