燃料电池是未来汽车的理想动力吗?
来源:宝鄂实业
2020-02-10 15:47
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-镍氢电池更注重充放电控制
镍氢电池是继锂电池之后的又一主流电动汽车动力电池。例如,以丰田普锐斯为代表的很多混合动力汽车都选择电池作为储能元件。它的能量密度与普通锂电池相差不远,约为70-100wh /kg。但是,由于单电池电压只有1.2v,是锂电池的1/3,所以当所需电压一定时,其电池组体积大于锂电池。
与锂电池一样,镍氢电池也需要电池处理系统,但它更注重电池的充放电。造成这种差异的主要原因是镍氢电池具有“记忆效应”,即电池容量在充放电周期内会下降,而过充或过放电,可能会增加电池容量损失(锂电池这一特性可以忽略不计)。因此,对于制造商而言,镍氢电池控制系统的设计是为了主动避免过度充放电。例如,电池的充放电间隔被人为地控制在总容量的一定百分比内,以降低容量衰减率。
-燃料电池是未来汽车的理想动力
燃料电池并不是一个真正的“电池”,也不是一个发电的大型系统。由于其能量转换效率高、无污染、寿命长、工作平稳等特点,被业界公认为未来汽车的最佳动力源。简而言之,燃料电池是一种通过化学反应将化学能转化为电能的装置,这种能量主要来自于燃料和氧化剂的连续供应。
从理论上讲,燃料电池可以使用多种不同类型的燃料,甚至是传统的内燃机,但只有其中的氢和氧化剂中的氧才能真正实现电化学反应,所以氢燃料电池现在是燃料电池研究的核心。
在当今的商业世界,燃料电池汽车已经不远了。据报道,全球首款量产燃料电池汽车丰田FCV将于明年3月在日本上市。车辆装备有两个70MPa高压燃料堆,输出功率为122Ps(90kW)和最大射程为700公里(jjc08)。此外,它只需3分钟就能加满油,比传统的电动汽车快得多。现在在日本已经制定了各种相关的政策,但何时能在国内可用还不得而知,只能等待一段时间。
■物理电池
脱离上下文的物理电池,是指依靠物理变化来供应、储存电池的一般名称,如超级电容、飞轮电池都归属于物理电池的氏族成员。
-超级电容功率密度高,电池容量小
超级电容是介于传统电容和电池之间的一种电源元件。它主要依靠双电层和氧化还原假电容电荷来储存电能,不发生化学反应,因此被归为物理电池领域。与以前介绍的化学电池相比,超级电容器有三个明显的优点。首先,它们可以反复充放电几十万次(传统的化学电池只需要几百到几千次),它们的寿命比化学电池要长得多。其次,超级电容在充放电时具有很高的功率密度,可以在瞬间释放大量电能,满足汽车日益广泛的用电需求。三是经营环境的适应性较好。当室外一般温度为-40℃-65℃时,电池可以稳定正常工作(常规电池一般为-20℃~ 60℃)。
当然,如果有优势,就会有不足。低能量密度是制约超电容器发展的主要瓶颈。因此,目前主要用于车辆发射系统、军用和少量公共交通车辆。
-飞轮电池现在只作为辅助电池使用
飞轮电池是20世纪90年代提出的一种新概念电池,也是一种物理电池。简而言之,它使用了类似的原理痉挛能量当fl