廣州市珠江船舶物資有限公司

在現(xiàn)有的所有替代燃料電池里，EV和PHEV無(wú)疑是未來(lái)減少油耗和減少排放的最好的選擇，從民用車(chē)到賽車(chē)上的普及，混動(dòng)和純電動(dòng)車(chē)都已經(jīng)得到大多數(shù)人的認(rèn)可。在我國(guó)來(lái)說(shuō)，受益于了政策的影響，使得新能源車(chē)得以以一個(gè)史無(wú)前例的速度在發(fā)展著，而儲(chǔ)能對(duì)于EV和PHEV來(lái)說(shuō)相當(dāng)重要，基于電子產(chǎn)品在技術(shù)上的積累，動(dòng)力電池在發(fā)展上有了一定基礎(chǔ)，在一個(gè)較高的基礎(chǔ)上的起步，使得在動(dòng)力電池在如今的應(yīng)用上也有了相當(dāng)優(yōu)秀成績(jī)。我們今天就來(lái)聊聊這個(gè)新能源車(chē)的另一顆心臟--動(dòng)力電池。

  　在電動(dòng)車(chē)和混動(dòng)車(chē)上，有三個(gè)影響其發(fā)展的問(wèn)題，一是應(yīng)用成本問(wèn)題，好比如我們買(mǎi)一電動(dòng)或混動(dòng)車(chē)，由于鋰電池相對(duì)較高的價(jià)格，最后直接導(dǎo)致的是消費(fèi)在購(gòu)買(mǎi)一臺(tái)車(chē)的時(shí)候，要比買(mǎi)普通汽車(chē)貴幾萬(wàn)塊錢(qián)，無(wú)疑超過(guò)消費(fèi)者對(duì)同等級(jí)車(chē)的消費(fèi)預(yù)算；二是電池的循環(huán)壽命和日歷壽命問(wèn)題，也就是電池的充放電次數(shù)和使用時(shí)間的問(wèn)題；三是最不容忽視的安全問(wèn)題，最近的電動(dòng)車(chē)自燃的新聞也使消費(fèi)者更加關(guān)注這個(gè)問(wèn)題，高品質(zhì)材料、安全監(jiān)測(cè)和更高的制造標(biāo)準(zhǔn)在安全性的提高方面起到相當(dāng)重要的作用。然而對(duì)于動(dòng)力電池這一切，你又了解多少呢？

　1、鉛酸蓄電池

　　目前市場(chǎng)上能夠大量提供的是鉛酸蓄電池，鉛酸蓄電池已經(jīng)有130年的歷史了，可以說(shuō)是使用最多的蓄電池。它的性能可靠，生產(chǎn)工藝成熟，價(jià)格也較低。目前已商品化的電動(dòng)自行車(chē)的絕大多數(shù)是使用的密封式鉛酸蓄電池，使用中不需要補(bǔ)充水分，免維護(hù)。其主要化學(xué)反應(yīng)是：PbO2+2H2SO4+Pb←充電、放電→ PhSO4+2H2O+PhSO4

　　鉛酸蓄電池充電時(shí)變成硫酸鉛的陰陽(yáng)兩極的海綿狀鉛把固定在其中的硫酸成分釋放到電解液中，分別變成海綿狀鉛和氧化鉛，電解液中的硫酸濃度不斷變大；反之放電時(shí)陽(yáng)極中的氧化鉛和陰極板上的海綿狀鉛與電解液中的硫酸發(fā)生反應(yīng)變成硫酸鉛，而電解液中的硫酸濃度不斷降低。當(dāng)鉛酸蓄電池充電不足時(shí)，陰陽(yáng)兩極板的硫酸鉛不能完全轉(zhuǎn)化變成海綿狀鉛和氧化鉛，如果長(zhǎng)期充電不足，則會(huì)造成硫酸鉛結(jié)晶，使極板硫化，電池品質(zhì)變劣；反之如果電池過(guò)度充電，陽(yáng)極產(chǎn)生的氧氣量大于陰極的吸附能力，使得蓄電池內(nèi)壓增大，導(dǎo)致氣體外溢，電解液減少，還可能導(dǎo)致活性物質(zhì)軟化或脫落，電池壽命大大縮短。

　　鉛酸蓄電池重量比能量為28-40 Wh/Kg，體積比能量64-72 Wh/I，太重、太大，而能提供的電能較少，使用壽命較短，作為電動(dòng)自行車(chē)的動(dòng)力電源一般只能夠使用一年左右，若是性能差或使用不當(dāng)?shù)闹挥卸�、三個(gè)月。此外，鉛酸蓄電池還有深度放電能力和低溫放電能力較差，不能快速充電（但是近來(lái)在鉛酸蓄電池的快速充電的研究方面已有些進(jìn)展）等缺點(diǎn)。鉛酸蓄電池的改進(jìn)型——膠體鉛酸蓄電池，用膠體電解液代換硫酸電解液，在安全性、蓄電量、放電性能和使用壽命等方面較普通鉛酸蓄電池有改善。但是總而言之，從長(zhǎng)遠(yuǎn)看，鉛酸蓄電池在電動(dòng)車(chē)上的利用前景不佳。報(bào)廢的鉛酸蓄電池因廢棄會(huì)造成二次污染，這也是有些地方政府不肯支持電動(dòng)自行車(chē)大量上路的重要原因之一。

　　2、膠體鉛酸蓄電池

　　膠體蓄電池是對(duì)液態(tài)電解質(zhì)的普通鉛酸蓄電池的改進(jìn)。它采用凝膠狀電解質(zhì)，內(nèi)部無(wú)游離的液體存在, 在同等體積下電解質(zhì)容量大，熱容量大，熱消散能力強(qiáng)，能避免一般蓄電池易產(chǎn)生的熱失控現(xiàn)象；電解質(zhì)濃度低，對(duì)極板腐蝕弱；濃度均勻，不存在酸分層的現(xiàn)象。

　　上述改進(jìn)使其在多項(xiàng)重要性能優(yōu)于閥控式鉛酸免維護(hù)蓄電池，例如：使用性能穩(wěn)定，可靠性高，使用壽命長(zhǎng)，對(duì)環(huán)境溫度的適應(yīng)能力（高、低溫）強(qiáng)，承受長(zhǎng)時(shí)間放電能力、循環(huán)放電能力、深度放電及大電流放電能力強(qiáng)，有過(guò)充電及過(guò)放電自我保護(hù)，電池在100%放電后仍可繼續(xù)接在負(fù)載上，在幾周內(nèi)充電仍可恢復(fù)至原容量等等優(yōu)點(diǎn)。

　　3、鎳氫蓄電池（Ni-MH）

　　鎳氫蓄電池是九十年代涌現(xiàn)出的電池家族中新秀，發(fā)展迅猛。Ni-MH電池的電極反應(yīng)為：

　　正極：Ni(OH)2+OH-= NiOOH+H20 +e-

　　負(fù)極：M+H2O+e=MHab+OH-Ni(OH)2+M=NiOOH+MHab

　　它和鎳鎘蓄電池同屬堿性蓄電池，只是以吸藏氫氣的合金材料（mh）取代鎳鎘蓄電池中的負(fù)極材料鎘cd、電動(dòng)勢(shì)仍為1.32v。它具備鎳鎘蓄電池的所有優(yōu)異特性，而且能量密度還高于鎳鎘蓄電池。主要優(yōu)點(diǎn)是：比能量高（一次充電可行使的距離長(zhǎng)）；比功率高，在大電流工作時(shí)也能平穩(wěn)放電（加速爬坡能力好）；低溫放電性能好；循環(huán)壽命長(zhǎng)；安全可靠，免維護(hù)；無(wú)記憶效應(yīng)；對(duì)環(huán)境不存在任何污染問(wèn)題，可再生利用，符合持續(xù)發(fā)展的理念。但是，Ni-MH蓄電池成本太高，價(jià)格昂貴。

　　4、鋰離子電池

　　鋰是世界最輕的金屬，構(gòu)成電池時(shí)，輸出電壓近4v。鋰離子電池是1990年由日本索尼公司首先推向市場(chǎng)的新型高能蓄電池。其優(yōu)點(diǎn)是比能量高，是當(dāng)前比能量最高的蓄電池。已經(jīng)在便攜式信息產(chǎn)品中獲得推廣應(yīng)用。1995年，索尼公司又開(kāi)發(fā)成功用于電動(dòng)車(chē)的鋰離子蓄電池，共分兩種類(lèi)型：一種是用于純電動(dòng)車(chē)（EV）容量為100Ah的圓柱形單體電池，稱為高能型鋰離子蓄電池；另一種是用于混合動(dòng)力車(chē)（HEV），容量為22Ah，8只串聯(lián)成電池模塊，但其輸出功率為前者的2.7倍，稱為高功率型鋰離子電池。高能型電池已于1996年裝在日產(chǎn)汽車(chē)公司開(kāi)發(fā)的第一輛鋰離子電動(dòng)汽車(chē)上（日產(chǎn)Al-traEV），在北京第一屆國(guó)際電動(dòng)車(chē)展覽會(huì)上展出。該車(chē)一次充電可行駛200km，最高時(shí)速120Km/h。

　　鋰離子電池被普遍認(rèn)為具有如下的優(yōu)點(diǎn)：比能量大；比功率高；自放電��； 無(wú)記憶效應(yīng)；循環(huán)特性好；可快速放電，且效率高；工作溫度范圍寬；無(wú)環(huán)境污染等，因此有望進(jìn)入21世紀(jì)最好的動(dòng)力電源行列。預(yù)計(jì)在2006～2012 年期間，當(dāng)鋰離子電池進(jìn)一步發(fā)展時(shí)，MH/Ni蓄電池的市場(chǎng)份額將縮小。鋰離子市場(chǎng)份額將會(huì)擴(kuò)大。目前也已經(jīng)有采用鋰離子蓄電池的電動(dòng)自行車(chē)產(chǎn)品出售。

　　由于鎳氫蓄電池和鋰離子蓄電池是綠色蓄電池，不會(huì)因廢棄造成二次污染，容易被政府環(huán)保部門(mén)接受，并且有較好的出口前景，目前雖然價(jià)格比較貴，仍有較大降價(jià)空間，應(yīng)該大力提倡。

　　什么時(shí)候?qū)﹄妱?dòng)車(chē)蓄電池進(jìn)行充電最佳？當(dāng)電動(dòng)車(chē)上的電量顯示表指針在最低或即將接近最低位置時(shí)，對(duì)電動(dòng)車(chē)進(jìn)行充電是最佳，有利于蓄電池的使用壽命。如您每天騎行里程在5-10km之內(nèi)，建議您不要充電，也就是說(shuō)不要短里程、勤充電。否則會(huì)造成電池使用壽命提前終止。

　　是否可以對(duì)單個(gè)或其中幾個(gè)電池進(jìn)行置換或另作它用？當(dāng)您的電動(dòng)車(chē)蓄電池其中一個(gè)或幾個(gè)電池出現(xiàn)故障后，要整組更換，不得單獨(dú)調(diào)換其中那只存在故障的電池。僅維護(hù)電池可酌情這樣操作。特別提醒您：一組電池不得將其中一個(gè)或幾個(gè)另作它用。