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纯电动车的电池之争 铅酸电池、镍氢电池和锂离子电池

 
 
 
发布日期:2011-05-03  来源:搜狐绿色   浏览量:2  扫描到手机   关注公众号

绿色产经观察--第012期--新能源汽车产业

纯电动车(Battery Electric Vehicle,即BEV),顾名思义就是指完全由动力蓄电池提供电力驱动的电动车。动力蓄电池技术也是电动汽车最为关键的核心技术之一。早期的电动汽车采用的是铅酸蓄电池,并在19世纪末期到1920年间形成了以蒸汽、电动和内燃机三分天下汽车市场。

自1990年开始,石油资源的日益减少、大气环境的污染严重使得主要的汽车生产厂家开始关注电动车的发展,并且开始投入资金和技术在电动车领域研发。1990年通用汽车全球首发Impact纯电动轿车,使用的仍是铅酸蓄电池;1992年,福特汽车发布使用钙硫电池的Ecostar;1996年,丰田汽车发布使用镍氢电池的RAV4LEV;1997年,日产汽车发布世界上第一辆使用锂离子电池的电动车Prairie Joy EV。

目前国内纯电动汽车使用的主要是铅酸电池、镍氢电池和锂离子电池这三类。

铅酸电池

铅酸蓄电池的历史最长(150年)、价格最低、应用也最为广泛。缺点是比容小。从技术上讲,铅酸蓄电池的比容比较小,即同样的容量下,电池重量和体积都比较大。目前的铅酸蓄电池经过技术改造,仍然不适应快速充电和大电流放电。

实验表明,铅酸电池的寿命只可重复充电300-500次之间。如果以目前每次充电行驶100公里计算,一块铅酸电池可以行使3万至5万公里。而以目前电动轿车一套铅酸电池售价大概七八千元,电动轿车行驶3万公里的使用成本与普通燃油轿车相差无几。

铅酸电池比汽油机驱动有一定价格优势,但是由于它太过笨重,充电时间又长,因此只被广泛用于低速电动车上。低速电动汽车主要指最高速度一般在每小时50公里左右、售价5万元以下、车辆结构简单、主要采用铅酸电池的电动车,其通常用于旅游观光、住宅小区保安巡逻、高尔夫球场等场所。

低速电动汽车原则上不能上牌,也不能上路。但在山东一些地方,低速电动汽车得到地方政府的大力支持,已经有大批低速电动汽车在当地马路上行驶。也有专家认为,相对于纯电动车的大量普及还需要很长的时间,在一些道路较宽裕、充电方便的小城市或农村市场完全可以发展低速电动汽车。

镍氢电池

镍氢电池的比容比铅酸蓄电池好很多,单体电池的寿命也比较好,其大电流充放电特性也比铅酸蓄电池好。目前镍氢电池是商用化的主流,包括全球销量最高的丰田普锐斯在内的混合动力汽车都普遍使用了镍氢电池。预计在未来3-5年,镍氢电池技术都将是混合动力汽车的主流配置。

从产业周期来看,镍氢动力电池已经进入成熟期,形成了规模化生产,具有价格上的优势。而且镍氢电池也是目前混合动力汽车所用电池体系中唯一被实际验证并被商业化、规模化生产的动力电池。

研究显示,锂电池将是未来动力电池的发展方向,但目前鉴于其安全性尚不能得到保证,且成本相对较高。因此镍氢电池能够在短期内迅速兑现新能源汽车行业高速成长所带来的业绩增长。而锂电池在技术成熟后,镍氢电池市场才会逐步被锂电池取代。

锂离子电池

锂离子电池的比容要好于镍氢电池,具有重量轻、储能大、功率大、无污染(也无二次污染)、寿命长、自放电系数小、温度适应范围宽泛等优点,其寿命也可以比镍氢电池做得好。因此锂离子电池逐渐取代铅和镍氢电池,成为纯电动汽车蓄电池的核心技术。

截至2006年10月为止,全球主要国家已有20余家车厂进行锂离子电池研发,如富士重工、NEC、东芝、三洋、松下,以及国内的比亚迪等等。各企业所公布的大部分纯电动汽车蓄电池实验室测试数据,如加速性能、充电时间、持续里程数等,还须要在复杂的外部环境实际运行下,进一步验证其可靠性。

锂离子电池更主要的隐患是在过充电和过放电状态电池会发生爆炸。锂离子电池各个组成部分都有可能导致锂离子电池发生燃烧,且相互之间具有连锁效应。4月,杭州发生自燃事故的众泰纯电动汽车,使用的正是磷酸铁锂动力电池。

另一方面,我国锂离子电池所需隔膜材料依赖进口,成本尚待降低。此外,有专家认为,蓄电池使用寿命还不长,造成高额使用成本,成为其商业化的一大瓶颈。

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