當(dāng)前在使用和正在研究開發(fā)的電動汽車動力電池主要有：燃料電池、太陽能電池、化學(xué)蓄電池和超級電容電池。

一、化學(xué)蓄電池

縱觀電動汽車動力電池的整個(gè)發(fā)展過程，已有多種類的動力電池在電動汽車中得到應(yīng)用。其中化學(xué)蓄電池是產(chǎn)生巨大影響并商業(yè)化使用到現(xiàn)在、也是目前電動汽車使用最多的動力電池。主要有鉛酸電池、鎳金屬電池和鋰離子電池。

1、鉛酸蓄電池

鉛酸電池最早用作內(nèi)燃機(jī)汽車的起動動力源，后經(jīng)過發(fā)展成為電動汽車蓄電池。由于技術(shù)成熟、價(jià)格便宜，是目前在汽車領(lǐng)域應(yīng)用得最為廣泛的電池。鉛酸電池具有可靠性好、原材料易得、價(jià)格便宜等優(yōu)點(diǎn)，比功率也基本上能滿足電動汽車的動力性要求。但它有兩大缺點(diǎn)：一是比能量低，一次充電行駛里程較短；另一個(gè)是使用壽命短，使用成本過高。

進(jìn)一步改進(jìn)后的鉛酸電池仍將作為動力源應(yīng)用于旅游觀光車、電動叉車或一些短行程的公交車上。應(yīng)用于電動汽車的新一代閥控式密封鉛酸蓄電池不須維護(hù)，允許深度放電，可循環(huán)使用，但由于金屬鉛的高密度，仍存在比能量和比功率低的致命弱點(diǎn)，在輕度混合電動汽車中有應(yīng)用前景，但不適于重度混合汽車或純電動汽車。近期正在開發(fā)的電動汽車用先進(jìn)鉛酸電池主要有：水平鉛酸電池、雙極密封鉛酸電池和卷式電極鉛酸電池等。

2、鎳金屬電池

目前在電動汽車上使用的鎳金屬電池主要有鎳鎘電池和鎳氫電池兩種。與鉛酸電池相比，鎳鎘電池在比能量、比功率和使用壽命方面都占有一定的優(yōu)勢，且可以快速充電。但是鎳鎘電池由于鎘的污染，目前許多發(fā)達(dá)國家都已限制發(fā)展和使用。鎳氫電池則是一種綠色鎳金屬電池，和同體積的鎳鎘電池相比，容量增加一倍，充放電循環(huán)壽命也較長，并且無記憶效應(yīng)，適合電動汽車使用。鎳氫電池已被列為近期和中期電動汽車首選動力電池，但還存在價(jià)格高，均勻性較差，特別是在高速率、深放電情況下，電池之間的容量和電壓差較大，自放電率較高，性能水平和現(xiàn)實(shí)要求還有差距等問題，這些都影響鎳氫電池在電動汽車上的廣泛使用。

3、鋰離子電池

鋰電池最早出現(xiàn)于1958年，20世紀(jì)70年代進(jìn)入實(shí)用化，80年代趨向研究鋰離子電池，90年代后生產(chǎn)出的高容量可充電電池，比鎳氫電池能存儲更多的能量，比能量大、循環(huán)壽命長、自放電率小、無記憶效應(yīng)和環(huán)境污染，是當(dāng)今各國能量存儲技術(shù)研究的熱點(diǎn)，主要圍繞大容量、長壽命和安全性三方面進(jìn)行研究。

目前在電動汽車中應(yīng)用較多的鋰離子電池是磷酸鐵鋰電池，由于熱穩(wěn)定性和安全性較好，價(jià)格相對便宜，使其成為小型電動汽車和插電式混合動力汽車動力電池的首選。磷酸鐵鋰電池由于比能量、比功率以及運(yùn)行電壓相對較低，不適合大型純電動汽車，相對而言，鈷酸鋰和錳酸鋰電池等更具優(yōu)勢。目前，鋰離子電池以小容量、低功率電池為主，大容量、高功率的鋰離子電池還在進(jìn)一步試產(chǎn)及試運(yùn)行階段。

新能源動力電池有哪些_新能源動力電池產(chǎn)業(yè)鏈圖解

鋰離子電池大量應(yīng)用于電動汽車仍然存在問題，主要是因?yàn)槎喾N性能的限制，包括鋰離子電池的安全性、循環(huán)壽命、成本、工作溫度和材料供應(yīng)。此外，電池組的電池管理系統(tǒng)中一些技術(shù)的不成熟，如均衡充電技術(shù)，也是鋰離子電池尚未在電動汽車中廣泛應(yīng)用的重要原因之一。

4、三種化學(xué)蓄電池的比較

鉛酸電池、鎳氫電池和鋰離子電池（鋰離子電池和鋰聚合物電池）的基本性能比較如下圖所示。從圖中可以看出，這幾種電池技術(shù)沒有一種可以占據(jù)每個(gè)方面性能的優(yōu)勢地位。其中鋰離子電池和鋰聚合物電池除在價(jià)格和安全性方面處于劣勢以外，其他方面均處于絕對領(lǐng)先地位，在未來有進(jìn)一步研發(fā)和大規(guī)模應(yīng)用的前景。

5、前景展望

鉛酸電池的價(jià)格優(yōu)勢使其在輕度混合或者短途行駛的電動汽車中仍占一席之地；鎳氫電池是電動汽車過渡階段使用的電池，但在近期和中期仍然是非常關(guān)鍵的動力電池之一；鋰離子電池目前在電動汽車中占據(jù)著重要位置，將成為未來電動汽車電池最具前景的主流之一。價(jià)格和大功率鋰離子電池的安全性是鋰離子電池的最主要缺點(diǎn)。

二、燃料電池

1、特點(diǎn)

燃料電池具有高效、潔凈、兼容可再生能源技術(shù)等特點(diǎn)，工作安靜，起動迅速，比功率大，輸出功率可隨時(shí)調(diào)整。與其他電動汽車如二次電池（充電電池）為動力的純電動汽車及混合電動汽車比較，燃料電池汽車具有續(xù)駛里程長、動力性能高等優(yōu)點(diǎn)。所用燃料包括純氫氣、甲醇、乙醇、天然氣以及汽油。以純氫為燃料時(shí)可以實(shí)現(xiàn)零排放，燃料補(bǔ)充迅速，不經(jīng)歷熱機(jī)過程，不受熱力循環(huán)限制，因此能量的轉(zhuǎn)換效率高，是普通內(nèi)燃機(jī)熱效率的2～3倍。

2、現(xiàn)狀及展望

初期的車用燃料電池技術(shù)僅限于滿足汽車動力要求，基于商業(yè)化的預(yù)期，其成本、壽命與氫源問題逐漸被關(guān)注。將燃料電池作為汽車的動力，已被公認(rèn)為是遠(yuǎn)期的必然趨勢。但在短期內(nèi)，燃料電池汽車在價(jià)格上難以與其他汽車相競爭。目前燃料電池研究與開發(fā)集中在電解質(zhì)膜、電極、燃料、系統(tǒng)結(jié)構(gòu)等四個(gè)方面，加快固體氧化物燃料電池發(fā)展必然是世界能源發(fā)展的總趨勢。全球來看，燃料電池汽車還處于實(shí)現(xiàn)商業(yè)化的推進(jìn)階段，解決來自于壽命、成本與氫源的三大挑戰(zhàn)是目前研發(fā)創(chuàng)新的關(guān)鍵。

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三、太陽能電池

1、特點(diǎn)

太陽能清潔無污染且易獲取，但太陽能具有地域性、季節(jié)性和時(shí)域性等特點(diǎn)，同時(shí)太陽能電池能量密度小、轉(zhuǎn)化效率低（20%）及成本高，導(dǎo)致太陽能電池在汽車上還不能廣泛使用。太陽能電池作為第一驅(qū)動力驅(qū)動汽車，目前主要用在太陽能賽車和短距離電瓶車上。太陽能汽車功率普遍較小，續(xù)航里程短（最大為200km），承重能力低。

2、現(xiàn)狀與展望

目前，太陽能在汽車上的應(yīng)用技術(shù)主要集中在兩個(gè)方面：一是作為驅(qū)動力，二是作為汽車輔助設(shè)備的能源。未來發(fā)展發(fā)向應(yīng)該是作為電動汽車的輔助能源。太陽能作為最清潔的、取之不盡用之不竭的能源，對它的研究和應(yīng)用必將會取得長足的進(jìn)步，而太陽能電池在汽車上的應(yīng)用也將更加廣泛。

四、超級電容電池

超級電容器是近幾十年來，國內(nèi)外發(fā)展起來的一種介于常規(guī)電容器與化學(xué)電池二者之間的新型儲能元件，兼具電池和傳統(tǒng)物理電容的優(yōu)點(diǎn)，是為了滿足混合電動汽車能量和功率實(shí)時(shí)變化要求而研發(fā)的一種儲能裝置。超級電容器往往和其他蓄電池聯(lián)合應(yīng)用作為電動汽車的動力電源，滿足電動汽車對功率的要求而不降低蓄電池的性能。開發(fā)高比能量、高比功率、長壽命、高效率和低成本的超級電容器，可以提高商業(yè)化電動汽車動力性（特別是加速能力）、經(jīng)濟(jì)性和續(xù)駛里程。

1、特點(diǎn)

超級電容器具有循環(huán)壽命長、良好的功率密度、能量利用率高、充電速度快、可承受大電流、低阻抗、使用溫度范圍寬（-40～70℃）、非常高的能量回收率等優(yōu)點(diǎn)，在電動汽車中超級電容器有三種應(yīng)用途徑：以超級電容器作為惟一電源的純電動公交車；以超級電容器和其他儲能電池一起作為純電動汽車的動力源；以超級電容器和其他燃油作為混合動力汽車的動力源。在近期的研發(fā)中，超級電容器要著手解決兩大關(guān)鍵性問題：能量密度偏低和超級電容器的均壓問題。

2、現(xiàn)狀與展望

目前國內(nèi)采用超級電容器的一些公共汽車的試運(yùn)行都取得了很好的效果。以超級電容器為能源的電動汽車，一次充電行駛里程可達(dá)20km，充電時(shí)間12～15min（最短可達(dá)3～5min）。就目前的技術(shù)來看，超級電容器一次充電行駛里程短，作為惟一電源的純電動公交車在短時(shí)期內(nèi)還不能廣泛應(yīng)用。根據(jù)超級電容器儲能裝置本身的特點(diǎn)來講，它更加適用于復(fù)合動力汽車和混合電動汽車技術(shù)中。此外，由于優(yōu)良的低溫特性，其應(yīng)用在北方氣候寒冷地區(qū)將是一個(gè)好的選擇。