电动汽车动力蓄电池的国内外发展状况及动向

2024年3月18日发(作者：一汽丰田avalon价格)

电动汽车动力蓄电池的国内外发展状况及动向

摘要：随着人们对环境保护与节约能源的关注，电动汽车和混合动力汽车已经越来越引

起人们的关注，而两者发展的核心及难点就在于蓄电池技术的发展。世界各国特别是汽

车工业比较发达的国家，正在致力于研发低污染和无污染汽车。而今，电动汽车是当前

能满足“零排放’’要求的首选方案。电动汽车的能量效率比普通燃油汽车高40％左右。

本文将从蓄电池的角度综述电动汽车国内外的研究现状和未来的发展。

关键词：电动汽车；蓄电池；能量管理

随着社会的进步和科技的发展，随着保护环境、节约资源的呼声日益高涨，新一代电动

汽车作为无污染、能源可多样化配置的新型交通工具，近些年来引起了人们的普遍关注并得

到了极大的发展。北京要把2008年奥运会办成一届绿色的奥运会，其中的一项工作就是要用

环保型的电动汽车来替代目前的内燃机汽车。电动汽车以电力驱动，行驶无排放(或低排

放)，噪音低，能量转化效率比内燃机汽车高很多，同时电动汽车还具有结构简单、运行费用

低等优点，安全性也优于内燃机汽车。但电动汽车目前还存在价格较高、续驶里程较短、动

力性能较差等问题，而这些问题都是和电源技术密切相关的，电动汽车实用化的难点仍然在

于电源技术，特别是电池(化学电源)技术。目前制约电动汽车发展的关键因素是动力蓄电池

不理想，对于开发电动汽车的竞争，最重要的就在于开发车载动力电池的竞争。

1 电动汽车蓄电池种类及研究动向

1.1 当前世界上研究开发的电动汽车动力电池主要包括铅酸电池、镍金属电池、锂离子电池、

钠电池、金属空气电池、超级电容、飞轮电池以及具有更好发展远景的燃料

电池

。

1、铅酸蓄电池

铅酸蓄电池已有100多年的历史，广泛用作内燃机汽车的起动动力源。它也是成熟的电

动汽车蓄电池，目前约有8%～90%的采用率。它可靠性好、原材料易得、价格便宜；比功率

也基本上能满足电动汽车的动力性要求。但它有两大缺点；一是比能量低，所占的质量和体

积太大，且一次充电行驶里程较短；另一个是使用寿命短，使用成本过高。

镍镉电池

目前，镍镉电池的应用广泛程度仅次于铅酸蓄电池其比能量可达55W?h／kg，比功率超过190W

／kg，可快速充电，循环使用寿命较长，是铅酸蓄电池的两倍多，可达到2000多次，但价格

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为铅酸蓄电池的4－5倍。它的初期购置成本虽高，但由于其在能量和使用寿命方面的优势，

因此其长期的实际使用成本并不高。使用中要注意做好回收工作，以免重金属镉造成环境污

染。

2、镍氢蓄电池

镍氢蓄电池和镍镉蓄电池一样，也属于碱性电池，其特性和镍镉蓄电池相似，不过镍氢

蓄电池不含镉、铜，不存在重金属污染问题。目前生产电动汽车镍氢蓄电池的公司主要是

Ovine公司，它现有80A?h和130A?h两种单元电池，并由此构成30kw?h和50kw?h两种规格

的电池。其比能量达75－80W?h/kg，比功率达160－230W／kg，循环使用寿命超过600次。

这种蓄电池曾装在几种电动汽车上试用，其中一类车一次充电可行驶345km，有一辆车一年

中行驶了8万多公里。由于价格较高，目前尚未大批量生产。估计随着镍氢蓄电池技术的发

展，其比能量可超过80w?h／kg，循环使用寿命可超过2000次，远景价格可降至150美元/Kw

?h。通用汽车公司已把它作为今后几年电动汽车优先考虑蓄电池。

3、钠硫蓄电池

钠硫蓄电池也是近期普遍看好的电动汽车蓄电池，美国福特汽车公司的Minivan电动汽

车就是使用钠硫蓄电池的。它已被美国先进电池联合体(USMABC)列为中期发展的电动汽车蓄

电池，德国ABB公司生产的B240K型钠硫蓄电池，其质量为17.5kg，蓄电量19.2Kw?h；比能

量达109W?h／kg，循环使用寿命1200次，装车试验时最好的一辆车无故障地行驶了2300km。

钠硫蓄电池主要存在高温腐蚀严重，电池寿命较短。性能稳定性及使用安全性不太理想等问

题。

4、锂电池

锂电池的种类繁多，常见的有色锂离子电池、高温锂熔直盐电池、锂聚合物电池和但聚

合物固体电解质电池等，锂离子电池比能量的理论值为570W?h／kg，它目前达到的性能指标

是：比能量为100w?h／kg，比功率200w/kg，循环使用寿命为1200次，充电时间2－4小时。

采用能量密度更高的锂离子电池取代铅和镍氢电池，运用于汽车领域正成为一项核心技术，

它具有重量轻、储能大、功率大、无污染、也无二次污染、寿命长、自放电系数小、温度适

应范围宽泛，是电动自行车、电动摩托车、电动小轿车、电动大货车等较为理想的车用蓄电

池。缺点是价格较贵、安全性较差。不过现在已有技术开发锰酸锂、磷酸铁锂、磷酸钒锂等

新型材料，大大提高了锂离子电池的安全性，而且降低了成本。

5、锌空气电池

锌空气电池的潜在比能量在200w?h/kg左右。美国DEMI公司为电动汽车开发的锌空气电

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