电池及其管理系统是电动汽车的关键技术之一。在过去的几年里,大多数公司在电动汽车的发展中遇到了尴尬,重要是因为使用了铅酸、镍镉、镍氢电池(ni-mh)。现在,通过研究和实验比较,采用能量密度更高的铅和镍金属氢化物电池,而不是锂离子电池用于汽车行业正在成为一个核心技术,它有重量轻、大存储、大功率,无污染、无二次污染,寿命长,自放电系数小,温度适应范围广泛、电动自行车、电动摩托车、电动汽车、电动卡车等理想的汽车电池。缺点是比较贵,安全性差。但是,目前已经开发出了开发锰酸锂、磷酸铁锂、磷酸钒锂等新材料的技术,极大地提高了锂离子电池的安全性,降低了成本。
锂离子电池产业化动态
随着成本的快速降低和性能的提高,许多汽车制造商开始使用锂离子电池。例如富士重工与NEC合作开发的廉价单体(电池)锰锂离子电池(即锰酸锂离子电池),具有安全性高、制造成本低的特点。它在车载环境下的使用寿命可达12年10万公里,相当于纯电动汽车的全寿命。快速充电锂离子电池由东芝,除了小的特点,大容量,可使纳米粒子的使用统一的固定技术,可以均匀地吸附在锂离子电池负极,一分钟内即可充电到80%的容量,6分钟后可以完全充电。2005年九月,美国大型电池厂江森自控(JohnsonControls)在威斯康星州密尔沃基(Milwaukee)设立了一个研发基地,生产符合电动汽车需求特点的锂离子电池。2006年八月,JCS在美国先进电池联盟(USABC)的纯电动汽车锂离子电池开发项目下获得了一份为期两年的DOE合同,并与汽车制造商签署了供应大功率锂离子电池的合同。目前世界上重要有以下几种动力锂电池:1、铅酸电池铅酸电池已有100多年的历史,广泛用作内燃机汽车的起动动力源。它也是一款成熟的电动汽车电池,目前的采用率约为8%-90%。可靠性好,原料易得,价格低廉。比功率也基本能满足电动汽车的动力要求。但它有两个大缺点;首先,它比能量低,占有太多的质量和体积,一次充电的行驶里程短。二是寿命短,成本高。镍镉电池在应用上仅次于铅酸电池,比能高达55W。H/kg,比功率大于190W/kg,充电快,循环寿命长,是铅酸蓄电池的两倍多,可达到2000多倍,但铅酸蓄电池的价格是4-5倍。虽然其初始购置成本较高,但由于其在能源和使用寿命方面的优势,因此其长期实际使用成本并不高。在使用过程中,应注意回收利用,防止重金属镉对环境的污染。
镍氢电池与镍镉电池相同,也属于碱性电池,其特性与镍镉电池相似,但镍氢电池不含镉、铜,不存在重金属污染问题。目前,生产电动汽车用镍氢电池的重要公司是Ovonie公司,该公司拥有80A?H和130a?两个电池,从这个形式30kw?H和50kw?H电池有两种规格。它的比能是75-80w,对吧?H/kg,比功率可达160-230w/kg,循环寿命600次以上。这些电池已经在几辆电动汽车上进行了测试,其中一辆充电一次可以行驶345公里,另一辆一年行驶超过8万公里。由于价格高,还没有大量生产。据估计,随着镍氢电池技术的发展,其比能可达80w以上。H/kg,循环寿命可达2000倍以上,预期价格可降至150美元/Kw?通用汽车已经将其作为未来几年电动汽车电池的优先发展方向。