详解燃料电池电动汽车的特点及未来发展展望
来源:宝鄂实业
2019-04-24 16:00
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燃料电池由氧气和氢气两部分构成, 在空气中发生化学反应后生成电能。这种电池与其他电池差异较大, 该电池的正极和负极均不含有活动物质, 通过添加催化剂发生化学反应转换成电能, 利用排热系统、电池性能控制系统、催化剂供给系统、安全系统等, 构成电池反应环境。由于燃料电池具有燃料多样化、排放量低、供电效率较高、性能稳定等特点, 因此, 得到了广泛应用。目前, 已经开发出的燃料电池对温度要求较低, 在低温环境下便可以反应生成电能, 适合在恶劣环境中应用。由于氢资源和铂资源较少, 并且存储难度较大, 导致燃料电池开发成本较高, 为了提高燃料电池性能, 必须研发替代铂的催化剂, 解决资源空缺问题, 以此促进燃料电池车辆发展。
依据当前国内市场价格, 经过计算可以得到不同电池价格比:锂电池:镍氢电池:铅酸电池:燃料电池:20.4:19.2:6:80。通过观察价格比可知看出不同电池与市场供应的距离。在电池技术不断发展的时代背景下, 以上比例发生了一定变化。在未来的发展中, 锂电池结构逐渐改进后, 性价比满足市场需求后, 很有可能占据电动车辆市场, 成为上班族首选交通工具, 当前因价格较高的原因, 未得到广泛应用。镍氢电池开发成本较高, 性能更低一些, 对运行环境要求较高, 综合多种因素, 在未来发展中容易被清洁能源取代, 例如, 锂电池、燃料电池等。铅酸电池供电成本较高, 属于低端动力电池, 在未来发展中很有可能被替代。燃料电池环保清洁, 是理想中的清洁能源, 如果可以提高性价比, 那么燃料电池将成为首选电池资源。但是从当前的性价比来看, 燃料电池任重道远, 需要更换基础材料才可能突破当前性能占据市场。
铅酸电池属于低端动力电池, 在未来发展中, 该电池将主要占据低端市场。镍氢电池开发受综合因素影响, 容易被其它类型电池取代, 该电池属于动力电池发展的过渡产品。锂电池当前的制造工具尚未成熟, 在实际应用中容易出现异常, 对电动车行驶里程造成影响, 需要在今后研究中继续完善, 打造动力锂离子电池。燃料电池需要更换材料重新研发, 开发时间较长, 研发时间约13年。
为了改善城市空气质量, 部分城市推出了电动车辆环保行动, 给电动车产业带来了机遇。当前电动车供电部分采用的电池有锂电池、镍氢电池、铅酸电池、燃料电池。这些电池自身均有优点和缺点, 为了进一步提高电动车电池质量, 需要充分分析各类电池的性能特点, 提出未来发展方向。
锂电池工作电压较高, 体积小, 携带便捷, 使用寿命较长, 比能量较大, 自放电率较小, 在使用过程中不会对环境造成污染, 并且无记忆效应。因此, 成为了我国当前新能源电动车辆研发的主要材料。锂电池的核心部分为正极材料, 经过多年发展, 形成了多种锂电池, 包括磷酸铁锂电池、镍钴酸锂电池、锰酸锂电池等。这些电池运行功能较高, 具有较高的安全性, 对温度控制要求较高, 如何更好的控制锂电池使用环境温度, 保证电池的正常运行成为了重点研究内容。