什么叫动力电池-【蓝狮平台】

（一）动力电池的发展史

动力电池就是为工具提供动力来源的电源,根据动力电池的使用特点､要求以及应用领域的不同,目前动力电池的发展大概经历了以下四个阶段｡

(1)铅酸蓄电池,主要有开口式､富液免维护式､玻璃丝绵隔板吸附式阀控密封型(AGM)､阀控胶体型等几大类｡其主要优点是资源丰富､价格低廉､电流的充放电性能良好､电池的回收率高,缺点是主要材料中含有对环境具有污染性的铅元素､质能比低｡

(2)碱性电池,如Cd-Ni电池､MH-Ni电池｡Cd-Ni电池由于镉是有毒的,不利于生态环境的保护,根据欧盟减少有害物质(ROHS)要求,欧盟已禁止用于动力电池｡MH-Ni电池作为传统镍镉蓄电池的替代体系,由于其性能优良而成为世界各国二次电池发展的热点之一｡

(3)锂离子电池(LIB)和聚合物锂离子电池(PLIB),其能量密度高,质能比达到 200W·h/kg,单体电池电压达到3.6V,没有记忆性,目前已成为人们研究的热点｡

(4)质子交换膜燃料电池(PEMFC)和直接甲醇燃料电池(DMFC),由于放电产物是水,整个过程是无污染的,可以说是真正的电化学反应装置,以 H₂或甲醇为燃料,O₂为氧化剂,直接将其转化为电能,但目前还仍需消耗由矿物燃料提供的电能｡

为了解决燃油作为汽车动力带给环境的污染问题,以电池作为动力的电动车和电油混合的电动车已成为世界各国的研究热点,而动力电池的开发和性能的改善是研究工作成败的关键｡

（二）动力电池的特点

动力电池具有较高的能量密度,美国先进电池联合会制定的电动汽车电池的目标是:中期目标是质能比达到80～100W·h/kg,而长期目标是200W·h/kg;高能量和高功率;在高倍率部分电荷状态下的循环使用;能够在-30～65℃的温度范围工作;使用寿命达到5～10年;安全可靠性高｡

（三）动力电池的类型与分类

动力电池的类型很多,主要有铅酸蓄电池､Cd-Ni电池､MH-Ni电池､锂离子电池､聚合物锂离子电池､Zn-Ni电池､锌-空气电池､超级电容器､质子交换膜燃料电池､直接甲醇燃料电池､太阳能电池等｡各类动力电池的性能比较见下表：

（四）动力电池的市场

（1）电动自行车

从1997年开始,世界许多国家政府都已适当限制汽车､摩托车､助力车,日本､美国､法国等国家通过法律明确电动自行车作为一种特殊的交通工具,鼓励人们积极使用｡2004年,中国生产的电动自行车占世界总产量的60%,中国的电动自行车,无论是产量还是技术含量,都走在了世界前列,在未来的发展过程中如果能够有效地突破瓶颈,在巩固国内市场的同时,大力发展国际市场,前途将会一片光明｡

2004年､2005年不断高涨的石油价格使人们认识到汽车不是唯一的､最佳的交通工具｡按照2005年9月香港的油价,一辆普通轿车月行驶1000km,汽油费高达人民币500元以上｡2005年,中国生产的电动自行车,有30%出口到几十个国家和地区｡中国电动自行车的产量､保有量和配套电池数量､容量见下表：

各种迹象表明,世界将成为中国的电动自行车生产的巨大市场,而中国将是世界电动自行车的最大工厂,这是一个巨大的电池市场｡

（2）混合电动车

所谓的混合电动车(HEV),就是包括一个内燃马达和一个电动马达作为驱动,依赖汽油或柴油和电力蓄电池作为电源来源的电动车｡尽管HEV概念提出才六七年,但已很快为世人所瞩目,被认为是可望在近期实现产业化的新兴技术,并将对能源领域带来重大影响｡各国汽车界与各国政府均极为重视,美国政府执行的“PNGV新一代汽车伙伴计划”目标为每加仑行驶80英里(100km/3L),日本NEDO的“ACEVP先进清洁能源车辆计划”和欧洲的“明天的汽车——100km/3L计划”均以 HEV为主攻方向｡

目前,丰田公司已开发出PRIUS混合动力电动原型汽车,批量生产成本据估计仅高于同档车1000美元,远低于纯电动车,不仅能满足人们的正常出行需要,不需要对能源供应及分配系统等基础设施的建设做改动,还能提高效率100%～200%,降低排气污染70%～80%,属于节能､环保类型的交通工具｡

中国也将发展HEV作为重要目标,2005年10月中国颁布了混合动力电动车方面的6项标准,引发了中国HEV研发热潮,长春一汽､一汽大众､东风､上汽､长安､比亚迪､奇瑞､华普､沈阳金杯､厦门金龙等公司都投入了HEV的研发,2006年有多款HEV下线｡混合电动车可分为微型混合､轻度混合､中等混合及全混合｡混合电动车的市场情况如下图所示：