新能源代表:電動汽車用哪款電池好?
發布時間:2015-04-30 責任編輯:echolady
【導讀】renmenduihuanbaoyishirijianzengqiang,xinxingnengyuanyechengweiguanzhuredian。gezhonggeyangdedianchibeiyanfayongyuxinnengyuanqiche,namediandongqichedianchiyounaxietedian?diandongqicheyongnakuandianchihao?benwenjiuweinijiexiaodaan。
電動車的核心技術是電池、電機、diankong,ranhoujiushichuantongqicheshangdedipanjishuzhileidedongxi。qizhongdianjijishuxianzaiyijingbijiaochengshu,diankongsuizhemoerdinglvyezaibuduanjinbu,qichedipanjishufazhanlezhemeduonian,gengbushipingjing。
電動車的核心問題就在電池上麵。對於電動車來說,理想的電池應該有以下幾個特性
一、有足夠能能量密度,單位體積單位重量要有足夠的容量,這樣才能跑更遠的路程。
二、有足夠的功率密度,單位體積單位重量能產生足夠大功率,這樣車才能加速快,才能爬坡。
三、能量補充速度要快,充電或者換電都要快,要不然就隻能限定在城市通勤,白天跑路晚上充電的模式。
四、平均使用成本要便宜,壽命和價格綜合起來要有競爭力。
現在已經上市的電動車,主要有兩種電池,一種高速電動車的鋰離子電池,包括磷酸鐵鋰、錳酸鋰、三元鋰電池等等。還有一種是低速電動車的鉛酸電池。
就jiu電dian動dong車che的de要yao求qiu要yao看kan,鋰li電dian池chi功gong率lv密mi度du和he能neng量liang密mi度du都dou不bu錯cuo,但dan是shi充chong電dian沒mei法fa快kuai,價jia格ge也ye高gao昂ang。沒mei有you補bu貼tie支zhi持chi的de話hua,隻zhi能neng用yong於yu特te斯si拉la這zhe種zhong高gao定ding位wei的de車che型xing。
鉛(qian)酸(suan)電(dian)池(chi)功(gong)率(lv)密(mi)度(du)和(he)能(neng)量(liang)密(mi)度(du)都(dou)低(di),充(chong)電(dian)也(ye)慢(man),但(dan)是(shi)價(jia)格(ge)相(xiang)對(dui)便(bian)宜(yi),用(yong)在(zai)短(duan)途(tu)低(di)速(su)電(dian)動(dong)車(che)上(shang)比(bi)較(jiao)適(shi)宜(yi)。但(dan)是(shi)有(you)汙(wu)染(ran)問(wen)題(ti),現(xian)在(zai)中(zhong)國(guo)不(bu)鼓(gu)勵(li)發(fa)展(zhan)。
其(qi)他(ta)流(liu)言(yan)中(zhong)很(hen)牛(niu)的(de)這(zhe)個(ge)電(dian)池(chi),那(na)個(ge)電(dian)池(chi),很(hen)遺(yi)憾(han),還(hai)沒(mei)有(you)能(neng)夠(gou)量(liang)產(chan)上(shang)路(lu),有(you)幾(ji)種(zhong)有(you)實(shi)驗(yan)性(xing)的(de)公(gong)交(jiao)線(xian)路(lu)在(zai)用(yong)。真(zhen)正(zheng)通(tong)過(guo)了(le)實(shi)踐(jian)檢(jian)驗(yan),現(xian)實(shi)中(zhong)可(ke)以(yi)大(da)規(gui)模(mo)使(shi)用(yong)的(de)就(jiu)這(zhe)兩(liang)種(zhong)。流(liu)言(yan)中(zhong)高(gao)級(ji)電(dian)池(chi)或(huo)者(zhe)根(gen)本(ben)就(jiu)不(bu)靠(kao)譜(pu),或(huo)者(zhe)還(hai)在(zai)實(shi)驗(yan)室(shi)階(jie)段(duan)。
林林總總的電池
(一)氫燃料電池
我wo們men先xian來lai日ri本ben搞gao得de氫qing燃ran料liao電dian池chi,燃ran料liao電dian池chi我wo們men可ke以yi理li解jie成cheng一yi種zhong加jia燃ran料liao產chan生sheng電dian能neng,一yi般ban不bu充chong電dian的de電dian池chi。也ye就jiu是shi說shuo,氫qing燃ran料liao電dian池chi的de充chong電dian方fang式shi其qi實shi就jiu是shi加jia注zhu氫qing,和he我wo們men傳chuan統tong汽qi車che加jia油you是shi一yi樣yang的de。
氫燃料電池電動車的優勢是沒有汙染物排放,氫發電,電機驅動車輛,我們隻要把加油站換成加氫站就可以了。
這個過程看上去很簡單,但是問題出在氫的製造、運輸、儲存上。氣態氫氣需要高壓氣罐儲存,液態氫氣需要大量電能維持在很低的溫度。使用遠比燃油麻煩。
suiranqingqizhizaobingbushihenkunnan,danshibazhizaohaodeqingqiyunshudaojiaqingzhan,jiuxuyaopushezhuanmendeguandao。erjiaqingzhangeiqingranliaodianchidiandongchejiaqing,yexuyaozhuanmendeshebei。(氫有氫脆,對傳輸、儲存的材料要求很高,氫氣很容易泄露爆炸燃燒,對設備的安全性要求也很高)
燃油,天然氣都有現成的基礎設施可以利用,鋰電池有現成的電網可以利用。而氫燃料電池電動車需要從頭建立一整套製造、運輸、儲存的係統,全套的基礎設施。這個難度太大。
所(suo)以(yi),除(chu)非(fei)有(you)政(zheng)府(fu)不(bu)計(ji)成(cheng)本(ben)的(de)補(bu)貼(tie)建(jian)設(she)全(quan)套(tao)基(ji)礎(chu)設(she)施(shi),否(fou)則(ze)氫(qing)燃(ran)料(liao)電(dian)池(chi)電(dian)動(dong)車(che)就(jiu)是(shi)個(ge)花(hua)瓶(ping)。日(ri)本(ben)搞(gao)這(zhe)個(ge)因(yin)為(wei)日(ri)本(ben)在(zai)整(zheng)個(ge)氫(qing)燃(ran)料(liao)產(chan)業(ye)鏈(lian)上(shang)全(quan)部(bu)占(zhan)有(you)製(zhi)高(gao)點(dian),其(qi)他(ta)國(guo)家(jia)不(bu)會(hui)那(na)麼(me)傻(sha),自(zi)己(ji)投(tou)入(ru)巨(ju)資(zi)重(zhong)建(jian)一(yi)套(tao)係(xi)統(tong),還(hai)讓(rang)日(ri)本(ben)人(ren)掌(zhang)控(kong)命(ming)脈(mai),所(suo)以(yi)氫(qing)燃(ran)料(liao)電(dian)池(chi)難(nan)以(yi)推(tui)廣(guang)。
(二)鋁空氣電池
鋁空氣電池雖然是金屬電池,其實也應該算作燃料電池。通常鋁空氣電池也是不充電的,隻需要更換鋁材料即可。
其實鋁空氣電池的原理類似的助聽器裏麵常見的鋅空氣電池。
這(zhe)種(zhong)金(jin)屬(shu)燃(ran)料(liao)電(dian)池(chi)的(de)優(you)點(dian)是(shi)能(neng)量(liang)密(mi)度(du)比(bi)大(da),缺(que)點(dian)是(shi)功(gong)率(lv)密(mi)度(du)比(bi)低(di)。用(yong)在(zai)低(di)功(gong)率(lv)的(de)助(zhu)聽(ting)器(qi)上(shang)沒(mei)有(you)問(wen)題(ti),用(yong)在(zai)汽(qi)車(che)上(shang)功(gong)率(lv)會(hui)不(bu)太(tai)夠(gou),往(wang)往(wang)要(yao)配(pei)合(he)功(gong)率(lv)高(gao)的(de)鋰(li)電(dian)池(chi)使(shi)用(yong)。
鋅空氣電池相比來說比較成熟,已經有量產產品,在汽車上也有試用。
鋁lv空kong氣qi電dian池chi比bi鋅xin空kong氣qi電dian池chi能neng量liang密mi度du更geng高gao,有you更geng好hao的de前qian途tu,但dan是shi因yin為wei鋁lv的de化hua學xue性xing質zhi問wen題ti,難nan以yi保bao證zheng安an全quan穩wen定ding,目mu前qian連lian可ke以yi量liang產chan的de成cheng品pin都dou沒mei有you,實shi用yong化hua為wei時shi尚shang早zao。
而且,金屬燃料電池因為不充電,同樣麵臨著產業鏈的問題。無論是鋅空氣電池還是鋁空氣電池,都是下麵這種循環。
1、金屬製造廠電解金屬氧化物製造金屬;
2、金屬運輸到換電站
3、換電站用金屬更換掉用戶電動車內的金屬氧化物(金屬電池放電完畢生成氧化物)
4、廠方回收氧化物重新電解成金屬。
zaizhegeliuchengzhong,xuyaojianliyitiaocongzhizaodaoyunshu,daogenghuan,daohuishoudechanyelian。tongyangshejidaojichusheshijianshe。jianlibianbuquanguodehuandianzhanjihushibukenengwanchengderenwu。
所以,即使鋁空氣電池成功,也隻能用於城市公交、出租一類可以固定位置換電(出租車在出租公司,公交車在公交公司)的場所。全麵普及和氫燃料電池同樣困難。
(三)液流電池
液ye流liu電dian池chi是shi普pu通tong的de化hua學xue電dian池chi,它ta的de特te點dian是shi把ba正zheng極ji和he負fu極ji電dian解jie液ye單dan獨du存cun放fang,解jie決jue了le普pu通tong化hua學xue電dian池chi活huo性xing物wu質zhi利li用yong率lv的de問wen題ti。理li論lun上shang可ke以yi有you更geng高gao的de能neng量liang密mi度du,而er且qie充chong放fang電dian次ci數shu也ye更geng多duo,有you非fei常chang理li想xiang的de性xing能neng。
但是液流電池受製於材料和電解液的濃度,發展了多年能量密度依然很低,儲能電站可以使用,不能用到汽車。
zuijin,mashengligongdekexuejiajiangyemingboshifaminglebangutailiyeliudianchi,zaicailiaoshangzuolegexin,rangdianjieyenongdudafudutisheng,zhejiurangnengliangmiduhegonglvmidudadaoleshiyonghuadeshuiping。
不過,蔣博士的這個電池還在實驗室階段,到成熟的成品尚有時日,更不用說量產了。
NanoFlowcell AGgongsituichuyeliudianchiqiche,congqigeichudejishuzhibiaokan,sihushizuodaolehengaodenengliangmidu,keyishiyonghua,muqiancheliangyijingkaishiceshi。danzhenjiahaiyoudaiyanzheng。
但(dan)是(shi),液(ye)流(liu)電(dian)池(chi)是(shi)最(zui)近(jin)我(wo)們(men)看(kan)到(dao)種(zhong)種(zhong)高(gao)級(ji)電(dian)池(chi)中(zhong)比(bi)較(jiao)靠(kao)譜(pu)的(de)一(yi)個(ge),隻(zhi)要(yao)把(ba)實(shi)驗(yan)室(shi)技(ji)術(shu)轉(zhuan)化(hua)成(cheng)量(liang)產(chan)產(chan)品(pin),就(jiu)可(ke)以(yi)真(zhen)正(zheng)改(gai)變(bian)電(dian)動(dong)車(che)行(xing)業(ye)。讓(rang)電(dian)動(dong)車(che)跑(pao)的(de)更(geng)遠(yuan),價(jia)格(ge)更(geng)便(bian)宜(yi)(液流電池的原理決定它所使用的昂貴材料更少),充電更快(液流電池可以通過電網充電,也可以直接更換電解液完成快速充電,不過更換電解液同樣需要產業鏈配套)
(四)看上去很美石墨烯電池
石(shi)墨(mo)烯(xi)有(you)很(hen)大(da)的(de)比(bi)表(biao)麵(mian)積(ji),可(ke)以(yi)攜(xie)帶(dai)更(geng)多(duo)的(de)鋰(li)離(li)子(zi),得(de)到(dao)和(he)失(shi)去(qu)鋰(li)離(li)子(zi)的(de)速(su)度(du)都(dou)很(hen)快(kuai),這(zhe)種(zhong)特(te)性(xing)給(gei)鋰(li)電(dian)池(chi)增(zeng)加(jia)容(rong)量(liang),加(jia)快(kuai)充(chong)放(fang)電(dian)速(su)度(du)提(ti)供(gong)了(le)物(wu)理(li)基(ji)礎(chu)。
但是在試驗中,石墨烯做負極的鋰電池循環壽命很差,充放電快,但是兩次就失效了,顯然是不能用的。
於是,人們就開始研發各種各樣的複合材料來做負極,試圖找到一種材料,能把充放電速度快、長循環壽命、高能量密度,低成本結合起來。
替代傳統電池還有待突破
我(wo)們(men)目(mu)前(qian)上(shang)市(shi)的(de)電(dian)動(dong)車(che)使(shi)用(yong)鉛(qian)酸(suan)電(dian)池(chi),鋰(li)電(dian)池(chi),不(bu)是(shi)電(dian)動(dong)車(che)企(qi)業(ye)蠢(chun),不(bu)知(zhi)道(dao)采(cai)用(yong)新(xin)技(ji)術(shu),而(er)是(shi)在(zai)目(mu)前(qian)能(neng)量(liang)產(chan)能(neng)供(gong)貨(huo)的(de)電(dian)池(chi)中(zhong),隻(zhi)有(you)這(zhe)兩(liang)種(zhong)是(shi)可(ke)用(yong)靠(kao)譜(pu)的(de),其(qi)他(ta)或(huo)者(zhe)是(shi)技(ji)術(shu)不(bu)成(cheng)熟(shu),或(huo)者(zhe)是(shi)產(chan)業(ye)鏈(lian)無(wu)法(fa)配(pei)套(tao)的(de)、或者是成本太高無法商用。
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