燃料電池是未來(lái)汽車的理想動(dòng)力嗎?
來(lái)源:寶鄂實(shí)業(yè)
2020-02-10 15:47
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-鎳氫電池更注重充放電控制
鎳氫電池是繼鋰電池之后的又一主流電動(dòng)汽車動(dòng)力電池。例如,以豐田普銳斯為代表的很多混合動(dòng)力汽車都選擇電池作為儲(chǔ)能元件。它的能量密度與普通鋰電池相差不遠(yuǎn),約為70-100wh /kg。但是,由于單電池電壓只有1.2v,是鋰電池的1/3,所以當(dāng)所需電壓一定時(shí),其電池組體積大于鋰電池。
與鋰電池一樣,鎳氫電池也需要電池處理系統(tǒng),但它更注重電池的充放電。造成這種差異的主要原因是鎳氫電池具有“記憶效應(yīng)”,即電池容量在充放電周期內(nèi)會(huì)下降,而過(guò)充或過(guò)放電,可能會(huì)增加電池容量損失(鋰電池這一特性可以忽略不計(jì))。因此,對(duì)于制造商而言,鎳氫電池控制系統(tǒng)的設(shè)計(jì)是為了主動(dòng)避免過(guò)度充放電。例如,電池的充放電間隔被人為地控制在總?cè)萘康囊欢ò俜直葍?nèi),以降低容量衰減率。
-燃料電池是未來(lái)汽車的理想動(dòng)力
燃料電池并不是一個(gè)真正的“電池”,也不是一個(gè)發(fā)電的大型系統(tǒng)。由于其能量轉(zhuǎn)換效率高、無(wú)污染、壽命長(zhǎng)、工作平穩(wěn)等特點(diǎn),被業(yè)界公認(rèn)為未來(lái)汽車的最佳動(dòng)力源。簡(jiǎn)而言之,燃料電池是一種通過(guò)化學(xué)反應(yīng)將化學(xué)能轉(zhuǎn)化為電能的裝置,這種能量主要來(lái)自于燃料和氧化劑的連續(xù)供應(yīng)。
從理論上講,燃料電池可以使用多種不同類型的燃料,甚至是傳統(tǒng)的內(nèi)燃機(jī),但只有其中的氫和氧化劑中的氧才能真正實(shí)現(xiàn)電化學(xué)反應(yīng),所以氫燃料電池現(xiàn)在是燃料電池研究的核心。
在當(dāng)今的商業(yè)世界,燃料電池汽車已經(jīng)不遠(yuǎn)了。據(jù)報(bào)道,全球首款量產(chǎn)燃料電池汽車豐田FCV將于明年3月在日本上市。車輛裝備有兩個(gè)70MPa高壓燃料堆,輸出功率為122Ps(90kW)和最大射程為700公里(jjc08)。此外,它只需3分鐘就能加滿油,比傳統(tǒng)的電動(dòng)汽車快得多。現(xiàn)在在日本已經(jīng)制定了各種相關(guān)的政策,但何時(shí)能在國(guó)內(nèi)可用還不得而知,只能等待一段時(shí)間。
■物理電池
脫離上下文的物理電池,是指依靠物理變化來(lái)供應(yīng)、儲(chǔ)存電池的一般名稱,如超級(jí)電容、飛輪電池都?xì)w屬于物理電池的氏族成員。
-超級(jí)電容功率密度高,電池容量小
超級(jí)電容是介于傳統(tǒng)電容和電池之間的一種電源元件。它主要依靠雙電層和氧化還原假電容電荷來(lái)儲(chǔ)存電能,不發(fā)生化學(xué)反應(yīng),因此被歸為物理電池領(lǐng)域。與以前介紹的化學(xué)電池相比,超級(jí)電容器有三個(gè)明顯的優(yōu)點(diǎn)。首先,它們可以反復(fù)充放電幾十萬(wàn)次(傳統(tǒng)的化學(xué)電池只需要幾百到幾千次),它們的壽命比化學(xué)電池要長(zhǎng)得多。其次,超級(jí)電容在充放電時(shí)具有很高的功率密度,可以在瞬間釋放大量電能,滿足汽車日益廣泛的用電需求。三是經(jīng)營(yíng)環(huán)境的適應(yīng)性較好。當(dāng)室外一般溫度為-40℃-65℃時(shí),電池可以穩(wěn)定正常工作(常規(guī)電池一般為-20℃~ 60℃)。
當(dāng)然,如果有優(yōu)勢(shì),就會(huì)有不足。低能量密度是制約超電容器發(fā)展的主要瓶頸。因此,目前主要用于車輛發(fā)射系統(tǒng)、軍用和少量公共交通車輛。
-飛輪電池現(xiàn)在只作為輔助電池使用
飛輪電池是20世紀(jì)90年代提出的一種新概念電池,也是一種物理電池。簡(jiǎn)而言之,它使用了類似的原理痙攣能量當(dāng)fl
















