电动的汽车的电池发展现状及前景

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1、实用标准文案电动汽车电池发展现状及前景摘要：随着世界能源短缺，全球环保意识的增强，电动汽车正在成为世界潮流。电动汽车目前发展最大的制约来源于其能量存储设备——电池。本文介绍了目前电动汽车用电池的特点及发展现状，当前研究开发的电动汽车动力电池主要包括燃料电池、化学蓄电池（铅酸电池、镍金属电池、锂电池等）、超级电容和太阳能电池，并对文中所述的四种电池的发展前景进行了分析总结。关键词：电动汽车电池；燃料电池；化学蓄电池；超级电容；太阳能电池0.引言电池是电动汽车的动力源泉,也是一直制约电动汽车发展的关键因素。电动汽车用电池的主要性能指标是比能量、能量密度、比功

2、率、循环寿命和成本等。要使电动汽车能与燃油汽车相竞争，关键就是要开发出比能量高、比功率大、使用寿命长的高效电池。因为电动汽车与燃油汽车相比的三个主要制约因数：成本高、续驶里程短和充电时间长,都与能量存储技术没有突破性进展直接相关。目前各国都在加紧研究各类先进的能量存储技术，开发各种高比能量、高比功率、长循环使用寿命、价格低廉的动力电池，此外，还要具有良好的工作环境温度、自放电性、使用安全性和无污染等。当前研究开发的电动汽车动力电池主要包括燃料电池、化学蓄电池（先进铅酸电池、镍金属电池、锂电池等）、超级电容和太阳能电池。下面分别将对各类电池的发展现状及前景

3、进行介绍。1．燃料电池1.1概述燃料电池是一种使用燃料进行化学反应产生电能的装置，所用燃料包括纯氢气、甲醇、乙醇、天然气以及现在运用最广泛的汽油。按电解质的种类不同，燃料电池可分为碱性燃料电池、磷酸燃料电池、熔融碳酸盐燃料电池、固体氧化物燃料电池、质子交换膜燃料电池等。在燃料电池中，磷酸燃料电池、质子交换膜燃料电池可以冷起动和快起动，可以作为移动电源，满足特殊情况的使用要求，更加具有竞争力。最常见是以氢气为燃料的质子交换膜燃料电池，由于燃料价格便宜，无化学危险，对环境无污染，发电后产生纯水和热，这是目前其它所有动力来源无法做到的。它以纯氢为燃料，以空气为

4、氧化剂，不经历热机过程，不受热力循环限制，因此能量的转换效率高，是普通内燃机热效率的2～3倍。1.2特点燃料电池以其高效、洁净、兼容可再生能源技术等特点，噪音低精彩文档实用标准文案、启动迅速、比功率大和输出功率可随时调整等特性，在未来交通、运输、通讯等领域展示了广阔的应用前景。将燃料电池作为汽车的动力，已被公认为是2l世纪的必然趋势。它是人们提出的后石油时代解决移动动力源的方案之一，是实现低碳减排目标的重要能源转换技术。与其他电动汽车如二次电池为动力的纯电动汽车及混合电动汽车比较，燃料电池汽车具有续驶里程长、动力性能高等优点。但是燃料电池的寿命较短、成本

5、较高，另外氢源的获取也是个难题。电池汽车商业化必须解决这三大难题。1.3现状初期的车用燃料电池技术仅限于满足汽车动力要求，基于商业化的预期，人们逐渐关注它的成本、寿命等问题。美国联合技术公司与美国ACTransit运输公司合作，在加州奥克兰市成功地进行了燃料电池公交车示范运行。截止2010年6月底，其120kW的燃料电池系统在没有更换任何部件条件下已经运行了7000h，远超过美国能源部制定的2015年的5000h寿命目标。日本丰田公司十几年来也一直致力于燃料电池汽车的开发。在成本控制方面，通过技术进步，贵金属Pt的用量降低至原来的30%；此外，开发了20

6、10上海世博会示范运行的燃料电池汽车等，质子交换膜的成本也有明显的下降，通过发展批量生产技术，使制造成本也得到了大幅降低。近期其高层已在公开场合宣布，2015实现燃料电池汽车零售价格为5万美元/辆的目标。从全球来看，燃料电池汽车还处于实现商业化的推进阶段，需要解决来自于寿命、成本与氢源的三大挑战。由于美国UTC公司车用燃料电池运行7000h的标志性成果，使人们看到了燃料电池汽车商业化的曙光，寿命问题有希望在现有材料的基础上通过系统优化与控制策略的改进得以解决。材料的创新与改进是取得燃料电池长寿命的根本性变革，但需要相对长时间的努力。氢源是燃料电池应用相关

7、的另一热点问题，近期重点研究化石能源廉价制氢技术或工业副产氢利用技术；远期需要发展可再生能源或核能制氢技术，使之与可持续发展的低碳经济接轨。1.4前景氢燃料电池虽然已经有应用，但由于液氢的体积能量密度（2.6kW/L）相对于汽油（6kW/L）较低，需要更大的燃料缸，制氢的成本偏高，电池膜等材料昂贵，因此氢燃料电池的推广应用还需要时间。燃料电池的特点决定了它具有广阔的应用前景。但燃料电池在电动汽车上的商业应用前景是远期的，在短期内，燃料电池汽车在价格上难以与其他汽车相竞争。目前燃料电池研究与开发集中在4个方面：电解质膜、电极、燃料、系统结构。日美欧各厂家开

8、发面向便携电子设备的燃料电池，尤其重视前三个方面的材料研究与开发。第4方面的研究