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电动汽车电池的现状及发展趋势
摘要:随着石油等能源的日益紧张和短缺,新能源的研发也越来越迫切,作为当前最主要的新能源-蓄电池得到了快速的发展,本文针对电动汽车电池的现状及发展情况做了详细的总结。
关键词:电动汽车电池;现状;发展趋势
一、引言
能源危机和环境污染是当今世界的两大问题,而大气污染的42%来自燃油汽车的废气排放。目前,全世界汽车每年向大气排放的有害气体多达5亿吨,成为污染环境的主要原因之一。由于汽车严重污染环境,各国对汽车污染的限制越来越严。
随着环境保护概念的深入人心和国际原油供应的持续紧张,多数发达国家的研究机构和汽车厂商都加大了对新能源汽车技术的研发投资,以替代传统以石油为燃料的汽车,形成了多种技术共同发展的局面,其中部分技术已经在商业化领域取得了重要成功。
电动汽车是利用装在车上的蓄电池提供电能拖动电动机旋转,通过传动装置驱动车轮旋转。蓄电池又称为电瓶,是一种能储存电能的装置,能实现电能和化学能的转换。电瓶充电时,把电能转化为化学能储存起来,而当车辆工作时,电瓶放电,再把化学能转为为电能,驱动电动机旋转。蓄电池有两大类,一类是酸性蓄电池,又称为铅蓄电池;另一类是碱性蓄电池,铁镍和镉镍电池两种。铅蓄电池的优点是制造费用低,内阻小,能提供强大的电流,因而在电动类车辆中普通使用。
二、电动汽车电池的发展现状
(一)电动汽车具有的优点
电动汽车与燃油汽车相比,电动汽车有着无可比拟的优点,其具体情况如下:
(1)有利于环境的保护。电动汽车使用的是蓄电池,没有尾气的排放,不会对环境造成污染,这是燃油汽车无法做到的。这在提倡低碳生活和环境保护的当下,是能源发展的一个新趋势。
(2)节约能源。电动汽车能够实现能量的回收利用,在制动状态时,可以回收能量的40%左右,从而提高了能源的利用效率。
(3)结构轻巧紧凑。由于蓄电池的体积小,可以分散布置,所以总体布置相比发动机而言,布置更加紧凑。
(4)电动汽车相比燃油汽车而言,驾驶更加方便,起动容易,调速平滑。
(5)制造成本小,没有发动机的振动带来的影响,使用寿命相对而言提高非常大。
(二)电动汽车电池的发展现状
电动汽车是以蓄电池作为能源,是清洁型汽车,它集新技术、新材料、新能源为一体,将是二十一世纪重要的交通工具之一。当前的电动汽车技术受三个主要因素的严重制约:一是电荷量比较低,充完电一次行驶里程比较短,二是充电时间长,使用不方便;三是质量电荷量小,使电动汽车自身的装备质量大,从而影响加速性能和最高车速的提高,无法与燃油汽车相抗衡。所以电动汽车发展的关键就是蓄电池。
当前已经成功研制出的电池主要有:铅蓄电池、镍镉蓄电池和燃料电池等。可接受的电动汽车电池的最低指标为:比能量>100瓦小时/千克(whk/g),比功率>150wk/g、循环寿命>600次、一次充电行程>Zokom,及经济性、可靠性和安全性能等。电池的比能量决定电动汽车的行驶里程,比功率则影响最高车速、加速性和爬坡能力。
电动汽车一般是由蓄电池、电动机和控制系统三部分组成,而关键部分是蓄电池。蓄电池有酸性、碱性和燃料电池等。目前用得最广泛的是铅酸电池,它工作可靠,价格低,但它的能量密度小寿命较短。碱性电池,为镍铁、镍锌、镍氢电池等,其能量密度大,