各種各樣蓄電池性能比較
蓄電池是電動(dòng)汽車(chē)的動(dòng)力源泉,。目前，制約電動(dòng)汽車(chē)發(fā)展的關(guān)鍵因素是動(dòng)力蓄電池不理想,。電動(dòng)汽車(chē)蓄電池的主要性能指標(biāo)是比能量,、比功率和使用壽命等。要使電動(dòng)汽車(chē)能與內(nèi)燃機(jī)汽車(chē)相競(jìng)事,，關(guān)鍵是開(kāi)發(fā)出比能量高,、比功率大、使用壽命長(zhǎng),、成本低的蓄電池,。
鉛酸蓄電池
鉛酸蓄電池已有１００多年的歷史，廣泛用作內(nèi)燃機(jī)汽車(chē)的起動(dòng)動(dòng)力源,。它也是成熟的電動(dòng)汽車(chē)蓄電池,，目前約有８％～９０％的采用率。它可靠性好,、原材料易得,、價(jià)格便宜；比功率也基本上能滿(mǎn)足電動(dòng)汽車(chē)的動(dòng)力性要求,。但它有兩大缺點(diǎn),；一是比能量低，所占的質(zhì)量和體積太大,，且一次充電行駛里程較短,；另一個(gè)是使用壽命短，使用成本過(guò)高,。
鎳鎘電池
目前,，鎳鎘電池的應(yīng)用廣泛程度僅次于鉛酸蓄電池其比能量可達(dá)55W·h／kg，比功率超過(guò)190W／kg,，可快速充電,，循環(huán)使用壽命較長(zhǎng)，是鉛酸蓄電池的兩倍多,，可達(dá)到2000多次,，但價(jià)格為鉛酸蓄電池的4－5倍,。它的初期購(gòu)置成本雖高，但由于其在能色量和使用壽命方面的優(yōu)勢(shì),，因此其長(zhǎng)期的實(shí)際使用成本并不高,。使用中要注意做好回收工作，以免重金屬鎘成環(huán)境污染,。
鎳氫蓄電池
鎳氫蓄電池和鎳鎘蓄電池一樣,，也屬于堿性電池，其特性和鎳鎘蓄電池相似,，不過(guò)鎳氫蓄電池不含鎘,、銅，不存在重金屬污染問(wèn)題,。目前生產(chǎn)電動(dòng)汽車(chē)鎳氫蓄電池的公司主要是Ovonie公司,，它現(xiàn)有80A·h和130A·h兩種單元電池，并由此構(gòu)成30kw·h和50kw·h兩種規(guī)格的電池,。其比能量達(dá)75－80W·h/kg,，比功率達(dá)160－230W／kg，循環(huán)使用壽命超過(guò)600次,。這種蓄電池曾裝在幾種電動(dòng)汽車(chē)上試用,，其中一類(lèi)車(chē)一次充電可行駛345km，有一輛車(chē)一年中行駛了8萬(wàn)多公里,。由于價(jià)格較高,，目前尚未大批量生產(chǎn)。估計(jì)隨著鎳氫蓄電池技術(shù)的發(fā)展,，其比能量可超過(guò)80w·h／kg,，循環(huán)使用壽命可超過(guò)2000次，遠(yuǎn)景價(jià)格可降至150美元/Kw·h,。通用汽車(chē)公司已把它作為今后幾年電動(dòng)汽車(chē)優(yōu)先考慮蓄電池,。
鈉硫蓄電池
鈉硫蓄電池也是近期普遍看好的電動(dòng)汽車(chē)菩電池，美國(guó)福特汽車(chē)公司的Mnivan電動(dòng)汽車(chē)就是使用鈉硫蓄電池的,。它已被美國(guó)先進(jìn)電池聯(lián)合體(USMABC)列為中期發(fā)展的電動(dòng)汽車(chē)蓄電池,，德國(guó)ABB公司生產(chǎn)的B240K型鈉硫蓄電池,，其質(zhì)量為17.5kg,，蓄電量19.2Kw·h；比能量達(dá)109W·h／kg,，循環(huán)使用壽命1200次,，裝車(chē)試驗(yàn)時(shí)最好的一輛車(chē)無(wú)故障地行駛了2300km。鈉硫蓄電池主要存在高溫腐蝕嚴(yán)重,，電池壽命較短,。性能穩(wěn)定性及使用安全性不太理想等問(wèn)題,。
電池列為其電動(dòng)汽車(chē)蓄電池的長(zhǎng)期開(kāi)發(fā)目標(biāo)，錘電池的種類(lèi)繁多,，常見(jiàn)的有色鋰離子電他,、高溫鋰熔直鹽電池、鋰聚合物電池和但聚合物固體電解質(zhì)電池等,，鋰離子電池比能量的理論值為570W·h／kg,，它目前達(dá)到的性能指標(biāo)是：比能量為100w·h／k8，比功率200w/kg,，循環(huán)使用壽命為1200次,，充電時(shí)間2－4小時(shí)。
鋅空氣電池
鋅空氣電池的潛在比能量在200w·h/kg左右,。美國(guó)DEMI公司為電動(dòng)汽車(chē)開(kāi)發(fā)的鋅空氣電池的比能量已達(dá)160W·h／kg左右,，但它目前尚存在壽命短、比功率小,、不能輸出大電流及難以充電等缺點(diǎn),。美國(guó)的CRX電動(dòng)汽車(chē)裝的就是鋅空氣電池，該車(chē)為彌補(bǔ)它的不足,，還裝有鎳鎘蓄電池以幫助汽車(chē)起運(yùn)和加速CRX車(chē)的鋅空氣電池組質(zhì)量為340kg,，充足電后可存儲(chǔ)45kw·h的能量，同時(shí)裝備CRX的重達(dá)159kg的鎳錫蓄電池充足電后有4kw·h能量,。充電12分鐘可使CRX電動(dòng)汽車(chē)行駛65km,，充電一小時(shí)則可行駛160km。
飛輪電池
飛輪電池是90年代才提出的新概念電池,，它突破了化學(xué)電池的局限,，用物理方法實(shí)現(xiàn)儲(chǔ)能。眾所周知,。當(dāng)飛輪以一定角速度旋轉(zhuǎn)時(shí),，它就具有一定的動(dòng)能。飛輪電池正是以其動(dòng)能轉(zhuǎn)換成電能的,。高技術(shù)型的飛輪用于儲(chǔ)存電能,，就很像標(biāo)準(zhǔn)電池。飛輪電池中有一個(gè)電機(jī),，充電時(shí)該電機(jī)以電動(dòng)機(jī)形式運(yùn)轉(zhuǎn),，在外電源的驅(qū)動(dòng)下，電機(jī)帶動(dòng)飛輪高速旋轉(zhuǎn),，即用電給飛輪電池“充電”增加了飛輪的轉(zhuǎn)速?gòu)亩龃笃涔δ?；放電時(shí)，電機(jī)則以發(fā)電機(jī)狀態(tài)運(yùn)轉(zhuǎn)，在飛輪的帶動(dòng)下對(duì)外輸出電能,，完成機(jī)械能(動(dòng)能)到電能的轉(zhuǎn)換,。當(dāng)飛輪電池公出電的時(shí)，飛輪轉(zhuǎn)速逐漸下降,，飛輪電他的飛輪是在真空環(huán)境下運(yùn)轉(zhuǎn)的,，轉(zhuǎn)速極高(高達(dá)200000r/min)，使用的軸承為非接觸式磁軸承,。據(jù)稱(chēng),，飛輪電池比能呈可達(dá)150W·h／kg，比功率達(dá)5000-10000W／kg,，使用壽命長(zhǎng)達(dá)25年,，可供電動(dòng)汽車(chē)行駛500萬(wàn)公里。美國(guó)飛輪系統(tǒng)公司已用最新研制的飛輪池成功地把一輛克萊斯勒LHS轎車(chē)改成電動(dòng)轎車(chē),，一次充電可行駛600km,，由到96km／h加速度時(shí)間為6．5秒。
燃料電池
燃料電池是一種將儲(chǔ)存在燃料和氧化劑中的化學(xué)能通過(guò)電極反應(yīng)直接轉(zhuǎn)化為電能的發(fā)電裝置,。它不經(jīng)歷熱機(jī)過(guò)程,，不受熱力循環(huán)限制，故能量轉(zhuǎn)換效率高,，燃料電池的化學(xué)能轉(zhuǎn)換效率在理論上可達(dá)100％,，實(shí)際效率已達(dá)60％~80％，是普通內(nèi)燃機(jī)熱效率的2—3倍?，F(xiàn)在應(yīng)用于電動(dòng)汽車(chē)中的燃料電池是一種被稱(chēng)為質(zhì)于交換膜燃料電池(PEMFC),，它以純氫為燃料，以空氣成龍為氧化劑,。在1993年加拿大溫哥華科技展覽會(huì)上,，加拿大的BALLABC公司推出了世界上第一輛以PEMFC電池為動(dòng)力的電動(dòng)公共汽車(chē)。載客20人,，可行駛160km/h,，最高速度72.2km／h。德國(guó)奔馳汽車(chē)公司也研制了以PEMFC電池為動(dòng)力的電動(dòng)汽車(chē),。
鉛酸蓄電池
鉛酸蓄電池已有１００多年的歷史，廣泛用作內(nèi)燃機(jī)汽車(chē)的起動(dòng)動(dòng)力源,。它也是成熟的電動(dòng)汽車(chē)蓄電池,，目前約有８％～９０％的采用率。它可靠性好,、原材料易得,、價(jià)格便宜；比功率也基本上能滿(mǎn)足電動(dòng)汽車(chē)的動(dòng)力性要求,。但它有兩大缺點(diǎn),；一是比能量低，所占的質(zhì)量和體積太大,，且一次充電行駛里程較短,；另一個(gè)是使用壽命短，使用成本過(guò)高,。
鎳鎘電池
目前,，鎳鎘電池的應(yīng)用廣泛程度僅次于鉛酸蓄電池其比能量可達(dá)55W·h／kg，比功率超過(guò)190W／kg,，可快速充電,，循環(huán)使用壽命較長(zhǎng)，是鉛酸蓄電池的兩倍多,，可達(dá)到2000多次,，但價(jià)格為鉛酸蓄電池的4－5倍,。它的初期購(gòu)置成本雖高，但由于其在能色量和使用壽命方面的優(yōu)勢(shì),，因此其長(zhǎng)期的實(shí)際使用成本并不高,。使用中要注意做好回收工作，以免重金屬鎘成環(huán)境污染,。
鎳氫蓄電池
鎳氫蓄電池和鎳鎘蓄電池一樣,，也屬于堿性電池，其特性和鎳鎘蓄電池相似,，不過(guò)鎳氫蓄電池不含鎘,、銅，不存在重金屬污染問(wèn)題,。目前生產(chǎn)電動(dòng)汽車(chē)鎳氫蓄電池的公司主要是Ovonie公司,，它現(xiàn)有80A·h和130A·h兩種單元電池，并由此構(gòu)成30kw·h和50kw·h兩種規(guī)格的電池,。其比能量達(dá)75－80W·h/kg,，比功率達(dá)160－230W／kg，循環(huán)使用壽命超過(guò)600次,。這種蓄電池曾裝在幾種電動(dòng)汽車(chē)上試用,，其中一類(lèi)車(chē)一次充電可行駛345km，有一輛車(chē)一年中行駛了8萬(wàn)多公里,。由于價(jià)格較高,，目前尚未大批量生產(chǎn)。估計(jì)隨著鎳氫蓄電池技術(shù)的發(fā)展,，其比能量可超過(guò)80w·h／kg,，循環(huán)使用壽命可超過(guò)2000次，遠(yuǎn)景價(jià)格可降至150美元/Kw·h,。通用汽車(chē)公司已把它作為今后幾年電動(dòng)汽車(chē)優(yōu)先考慮蓄電池,。
鈉硫蓄電池
鈉硫蓄電池也是近期普遍看好的電動(dòng)汽車(chē)菩電池，美國(guó)福特汽車(chē)公司的Mnivan電動(dòng)汽車(chē)就是使用鈉硫蓄電池的,。它已被美國(guó)先進(jìn)電池聯(lián)合體(USMABC)列為中期發(fā)展的電動(dòng)汽車(chē)蓄電池,，德國(guó)ABB公司生產(chǎn)的B240K型鈉硫蓄電池,，其質(zhì)量為17.5kg,，蓄電量19.2Kw·h；比能量達(dá)109W·h／kg,，循環(huán)使用壽命1200次,，裝車(chē)試驗(yàn)時(shí)最好的一輛車(chē)無(wú)故障地行駛了2300km。鈉硫蓄電池主要存在高溫腐蝕嚴(yán)重,，電池壽命較短,。性能穩(wěn)定性及使用安全性不太理想等問(wèn)題,。
電池列為其電動(dòng)汽車(chē)蓄電池的長(zhǎng)期開(kāi)發(fā)目標(biāo)，錘電池的種類(lèi)繁多,，常見(jiàn)的有色鋰離子電他,、高溫鋰熔直鹽電池、鋰聚合物電池和但聚合物固體電解質(zhì)電池等,，鋰離子電池比能量的理論值為570W·h／kg,，它目前達(dá)到的性能指標(biāo)是：比能量為100w·h／k8，比功率200w/kg,，循環(huán)使用壽命為1200次,，充電時(shí)間2－4小時(shí)。
鋅空氣電池
鋅空氣電池的潛在比能量在200w·h/kg左右,。美國(guó)DEMI公司為電動(dòng)汽車(chē)開(kāi)發(fā)的鋅空氣電池的比能量已達(dá)160W·h／kg左右,，但它目前尚存在壽命短、比功率小,、不能輸出大電流及難以充電等缺點(diǎn),。美國(guó)的CRX電動(dòng)汽車(chē)裝的就是鋅空氣電池，該車(chē)為彌補(bǔ)它的不足,，還裝有鎳鎘蓄電池以幫助汽車(chē)起運(yùn)和加速CRX車(chē)的鋅空氣電池組質(zhì)量為340kg,，充足電后可存儲(chǔ)45kw·h的能量，同時(shí)裝備CRX的重達(dá)159kg的鎳錫蓄電池充足電后有4kw·h能量,。充電12分鐘可使CRX電動(dòng)汽車(chē)行駛65km,，充電一小時(shí)則可行駛160km。
飛輪電池
飛輪電池是90年代才提出的新概念電池,，它突破了化學(xué)電池的局限,，用物理方法實(shí)現(xiàn)儲(chǔ)能。眾所周知,。當(dāng)飛輪以一定角速度旋轉(zhuǎn)時(shí),，它就具有一定的動(dòng)能。飛輪電池正是以其動(dòng)能轉(zhuǎn)換成電能的,。高技術(shù)型的飛輪用于儲(chǔ)存電能,，就很像標(biāo)準(zhǔn)電池。飛輪電池中有一個(gè)電機(jī),，充電時(shí)該電機(jī)以電動(dòng)機(jī)形式運(yùn)轉(zhuǎn),，在外電源的驅(qū)動(dòng)下，電機(jī)帶動(dòng)飛輪高速旋轉(zhuǎn),，即用電給飛輪電池“充電”增加了飛輪的轉(zhuǎn)速?gòu)亩龃笃涔δ?；放電時(shí)，電機(jī)則以發(fā)電機(jī)狀態(tài)運(yùn)轉(zhuǎn)，在飛輪的帶動(dòng)下對(duì)外輸出電能,，完成機(jī)械能(動(dòng)能)到電能的轉(zhuǎn)換,。當(dāng)飛輪電池公出電的時(shí)，飛輪轉(zhuǎn)速逐漸下降,，飛輪電他的飛輪是在真空環(huán)境下運(yùn)轉(zhuǎn)的,，轉(zhuǎn)速極高(高達(dá)200000r/min)，使用的軸承為非接觸式磁軸承,。據(jù)稱(chēng),，飛輪電池比能呈可達(dá)150W·h／kg，比功率達(dá)5000-10000W／kg,，使用壽命長(zhǎng)達(dá)25年,，可供電動(dòng)汽車(chē)行駛500萬(wàn)公里。美國(guó)飛輪系統(tǒng)公司已用最新研制的飛輪池成功地把一輛克萊斯勒LHS轎車(chē)改成電動(dòng)轎車(chē),，一次充電可行駛600km,，由到96km／h加速度時(shí)間為6．5秒。
燃料電池
燃料電池是一種將儲(chǔ)存在燃料和氧化劑中的化學(xué)能通過(guò)電極反應(yīng)直接轉(zhuǎn)化為電能的發(fā)電裝置,。它不經(jīng)歷熱機(jī)過(guò)程,，不受熱力循環(huán)限制，故能量轉(zhuǎn)換效率高,，燃料電池的化學(xué)能轉(zhuǎn)換效率在理論上可達(dá)100％,，實(shí)際效率已達(dá)60％~80％，是普通內(nèi)燃機(jī)熱效率的2—3倍?，F(xiàn)在應(yīng)用于電動(dòng)汽車(chē)中的燃料電池是一種被稱(chēng)為質(zhì)于交換膜燃料電池(PEMFC),，它以純氫為燃料，以空氣成龍為氧化劑,。在1993年加拿大溫哥華科技展覽會(huì)上,，加拿大的BALLABC公司推出了世界上第一輛以PEMFC電池為動(dòng)力的電動(dòng)公共汽車(chē)。載客20人,，可行駛160km/h,，最高速度72.2km／h。德國(guó)奔馳汽車(chē)公司也研制了以PEMFC電池為動(dòng)力的電動(dòng)汽車(chē),。
