瓶頸難解 三類動力電池的優(yōu)缺比較

　　自1859年第一只可充電蓄電池被發(fā)明至今，電池已足足發(fā)展了一個半世紀。隨著人類科學技術的提高和制造水平的進步，電池也在一次次的技術變革中逐漸成長，性能不斷提高。但遺憾的是，面對如今電動汽車對動力電池的迫切需求，似乎哪一種電池都還不能完全適合作為主能量源用在汽車上。

　　目前，電動汽車上普遍采用且較具發(fā)展?jié)摿Φ?a class="contentlabel" href="http://butianyuan.cn/news/listbylabel/label/動力電池">動力電池有三種：鉛酸電池、鎳氫電池和鋰電池。要談及它們各自的綜合表現(xiàn)，就不得不提及兩個概念，一個是比能量，另一個是比功率，說的簡單點，就是分別指電池的可持久性和力量大小。比能量高的動力電池就像龜兔賽跑里的烏龜，耐力好，可以長時間工作，持續(xù)釋放較多的能量，續(xù)航里程長；比功率高的動力電池就像百米競技里的博爾特，速度快，力量大，具有很強的爆發(fā)力，可以保證汽車良好的加速性能。顯而易見，只有比能量高、比功率大且價格便宜易于維護的動力電池才是電動汽車主能量源的首選。

　　鉛酸電池

　　它是目前電動汽車使用最為廣泛的電池，據(jù)不完全統(tǒng)計，在已經(jīng)生產(chǎn)的電動汽車上，使用鉛酸電池的比例占到90%，這主要得益于它的眾多優(yōu)點：發(fā)展歷史悠久，技術較為成熟，比功率較大，循環(huán)壽命也可達800~1000次左右，且成本較低。不過，鉛酸電池比能量卻很低，僅為40W·h/kg左右，快速充電技術也尚未成熟（一般慢充都在8小時以上），而且污染嚴重。

　　鎳氫蓄電池

　　它的優(yōu)點是比能量和比功率都比較高（相對來講），且快速充電性能較好，15分鐘可充滿容量的40%~80%，工作溫度范圍寬。但是鎳氫蓄電池循環(huán)使用壽命較短，為600次，價格昂貴，l000W·h約為600~800美元，只有期待大批量生產(chǎn)，才有望降到250美元水平。

　　鋰離子電池

　　它的比能量和比功率都很高，可分別達150W·h/kg和1600W/kg，循環(huán)壽命長，約為1200次，而且充電時間較短，為2~4h，使用電壓可達到4V，使用安全性也相對較好。但是鋰離子電池價格較高，快充放電性能差，存在過充、放電保護問題，影響了鋰電池的進一步應用和發(fā)展。

　　結語

　　從上面的數(shù)據(jù)可以得知，每種電池的使用都存在這樣或那樣的問題，而且有關專家也表示，總體來看，現(xiàn)在的動力電池比能量都較低。以三種電池中性能最好的鋰電池為例，在能量密度上，它與達到10000~12000W·h/kg的汽油相比還相差甚遠。讓我們來計算一下，1L汽油約重0.742kg，按車載50L計算，就是滿載37.1kg的汽油，約相當于2968~3091kg鋰電池所含有的電量，如果將汽油機較低的效率計算進去，兩者之間也有約50倍的差距，難怪現(xiàn)在電動汽車上動輒就安裝有數(shù)百公斤的電池。如此多的電池用量，再加上鋰電池高昂的價格，電動汽車形成高價格門檻便成為必然。

　　另外，不同電動汽車對電池的要求也不一樣，純電動汽車（PEV）由于只有電池驅動，所以需要較高的比能量，而在一般混合動力汽車（HEV）中，電池往往擔任制動能量回收、輔助起步加速的作用，因而對電池的比功率要求苛刻，像豐田普銳斯這樣的插電式混合動力汽車（PHEV）中的電池就屬于能量功率兼顧但都要求不高的類型了。如此看來，要針對不同車型的需求為其設計合適的動力電池，難度的確不小。