鉅大LARGE | 點(diǎn)擊量:9294次 | 2018年07月27日
電動(dòng)汽車用鎳氫電池的發(fā)展前景怎么樣?
鎳氫電池是20世紀(jì)90年代發(fā)展起來(lái)的一種新型綠色電池,具有高能量、長(zhǎng)壽命無(wú)污染等特點(diǎn)。因而成為世界各國(guó)競(jìng)相發(fā)展的高科技產(chǎn)品之一。相對(duì)鉛酸蓄電池,鎳氫電池在能量體積密度方面提高了3倍,在比功率方面提高了10倍。
2010年的AutomotiveNews(汽車新聞)引用了一位豐田高層人士的話指出,在未來(lái)10年內(nèi)豐田仍將會(huì)堅(jiān)持使用老一代的鎳金屬電池,12年的批量化生產(chǎn)已經(jīng)證明了鎳氫電池的有效性和安全性,雖然在未來(lái)鎳氫電池終將會(huì)被鋰離子電池取代,但鋰離子電池更適合插電式和純電動(dòng)汽車使用,而混合動(dòng)力汽車需要電池有快速充電何方電性能,在這一點(diǎn)上鎳氫電池的優(yōu)點(diǎn)仍然明顯。
目前鎳氫電池用于電動(dòng)汽車主要在日本、美國(guó)、德國(guó)和法國(guó)進(jìn)行開(kāi)發(fā)。
日本從事電動(dòng)汽車用鎳氫電池開(kāi)發(fā)的主要代表性廠家為松下電池公司。松下成功開(kāi)發(fā)了純電動(dòng)汽車用的高能型電池組,并且將電池成本降到500美元/(kw·h)左右。豐田“普銳斯”、“雷克薩斯LS600h”等混合動(dòng)力汽車均采用鎳氫充電電池。
日本豐田FCHV-adv型車為燃料電池混合動(dòng)力汽車,配備了燃料電池和鎳氫電池,其中鎳氫電池為電動(dòng)機(jī)的起動(dòng)及燃料電池起動(dòng)提供電能,一次充滿氫的續(xù)駛里程為830km左右。
美國(guó)Ovonic公司在美國(guó)先進(jìn)電池開(kāi)發(fā)聯(lián)合體(UAABC)的資助下開(kāi)展電動(dòng)汽車用MH-Ni蓄電池的開(kāi)發(fā),研制水平達(dá)到了USABC制定的中期發(fā)展目標(biāo)。
美國(guó)Ovonic公司生產(chǎn)的混合汽車用鎳氫動(dòng)力電池在世界眾多汽車廠家有著廣泛的使用,如豐田Prius、Camry、本田Civic、Insight、福特Fusion、Escape、雷克薩斯RX400h、保時(shí)捷Cayenne等。
Ovonic公司2011年3月制定車用鎳氫電池技術(shù)發(fā)展藍(lán)圖,提出了“Halfthesize,Halfthecost”(體積減半,耗費(fèi)減半)的口號(hào)。未來(lái)鎳氫電池的研究重點(diǎn)集中在三個(gè)方面:儲(chǔ)氫合金的改進(jìn);穩(wěn)定高比容量正極材料Ni(OH)2的制備與O2控制;電解液的重新分配。
德國(guó)Varta公司開(kāi)發(fā)的超高功率密度已達(dá)到1000W/kg,但其比能量?jī)H為40Wh/kg。這種電池也很好地適應(yīng)了42V汽車電氣系統(tǒng)的需求,它不但放電功率高,脈沖充電功率也高達(dá)1100W/kg(單體電池水平),而且在低溫-25°C時(shí)脈沖充電功率還能達(dá)到500W/kg。
法國(guó)Saft公司的4/5SF型(∮41mm×93mm)高功率鎳氫電池容量為14A×h,比能量為47W·h/kg,80%充電態(tài)對(duì)應(yīng)的比功率為900W/kg,功率密度達(dá)2500W/L。
在鎳氫電池領(lǐng)域,我國(guó)在技術(shù)和資源上均具有優(yōu)勢(shì),我國(guó)的氫氧化鎳性能世界領(lǐng)先,稀土資源豐富,具有得天獨(dú)厚的優(yōu)勢(shì)。目前,在國(guó)內(nèi)鎳氫電池領(lǐng)域,春蘭集團(tuán)與科力遠(yuǎn)成為主要的競(jìng)爭(zhēng)對(duì)手。除上述兩家外,包鋼稀土、中炬高新及天津藍(lán)天高科也在生產(chǎn)鎳氫電池,而廈門(mén)鎢業(yè)、吉恩鎳業(yè)則是鎳氫電池供應(yīng)商。
2007年春蘭動(dòng)力電池制造公司通過(guò)對(duì)所生產(chǎn)電池的上百次實(shí)驗(yàn),掌握了電池最新封裝技術(shù),各項(xiàng)性能指標(biāo)達(dá)到國(guó)際標(biāo)準(zhǔn),從而為高能動(dòng)力鎳氫電池的輕量化、標(biāo)準(zhǔn)化、模塊化和系統(tǒng)化,提供了高可靠性、可管理性、經(jīng)濟(jì)性的整體解決方案。春蘭首先解決了高能動(dòng)力鎳氫電池,能量密度高、質(zhì)量比能量最大已達(dá)84.5W·h/kg;放電性能強(qiáng),其單體電池1.2V16A·h常溫下以不同倍率進(jìn)行放電,放電平臺(tái)穩(wěn)定,在12C倍率下的放電平臺(tái)在1V以上,3C放電容量可達(dá)額定容量的90%以上;循環(huán)壽命長(zhǎng),按國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)GB/T18332.2—2001進(jìn)行單體電池80%DOD循環(huán)壽命測(cè)試,循環(huán)受命大于1300次。使用過(guò)程中不需要進(jìn)行維護(hù),也無(wú)任何物質(zhì)泄出,即使出現(xiàn)短路、跌落、加熱、振動(dòng)等現(xiàn)象也不會(huì)爆炸、燃燒。由于封裝技術(shù)十分先進(jìn),因而,春蘭高能動(dòng)力鎳氫電池比其他同類型電池質(zhì)量輕、體積小、功率大、能量高,進(jìn)行組合后,模塊化和系統(tǒng)集成效果好,電源管理靈敏,可靠性、經(jīng)濟(jì)性十分顯著。
目前,春蘭研發(fā)的42V超大容量和500A以上大電流高能動(dòng)力鎳氫電池組及管理系統(tǒng),已應(yīng)用于長(zhǎng)春、武漢、無(wú)錫、天津、聊城、株洲、上海等地的城市混合動(dòng)力公交車,已成功進(jìn)行了示范運(yùn)行,并全面通過(guò)了國(guó)家發(fā)改委電動(dòng)車管理動(dòng)力電池強(qiáng)制檢測(cè)標(biāo)準(zhǔn)。配置了春蘭高能動(dòng)力鎳氫電池的電動(dòng)車,還大量出口到法國(guó)、意大利德國(guó)更節(jié)能和環(huán)保要求相當(dāng)嚴(yán)格的歐盟國(guó)家。
湖南神州科技股份有限公司也是一家專業(yè)從事大功率和超大功率鎳氫動(dòng)力電池的研究、開(kāi)發(fā)、生產(chǎn)和銷售的高科技企業(yè)。該公司研制的高功率40A·h鎳氫電池的連續(xù)充電電流可達(dá)4C,連續(xù)放電電流可達(dá)8C;在–20~45°C的溫度范圍內(nèi)能夠適應(yīng)大電流連續(xù)充放電工作;單體電池1C充電80%SOC、2C放電100%DOD的循環(huán)壽命超過(guò)3100次,且在壽命期內(nèi),容量高于40A·h的循環(huán)次數(shù)達(dá)2700次,單組電池裝車運(yùn)行已累計(jì)超過(guò)10萬(wàn)km。其8A·h的鎳氫電池主要與轎車配套,比能量為45W·h/kg,比功率為800W/kg,電池的循環(huán)壽命超過(guò)400次。
江蘇奇能電池有限公司(中澳合資企業(yè))采用國(guó)內(nèi)外最先進(jìn)的設(shè)備和一流的綠色環(huán)保技術(shù),使用國(guó)內(nèi)外高質(zhì)量的原材料,專業(yè)生產(chǎn)鎳氫高功率型電池,產(chǎn)品生產(chǎn)過(guò)程實(shí)施嚴(yán)格的質(zhì)量管理辦法進(jìn)行質(zhì)量控制。產(chǎn)品質(zhì)量穩(wěn)定可靠,循環(huán)使用壽命長(zhǎng),功率性能卓越,高低溫充放電效率高,可廣泛應(yīng)用在混合型電動(dòng)汽車、電動(dòng)自行車、助動(dòng)車、高爾夫車、老人代步車和電動(dòng)工具等領(lǐng)域。奇能動(dòng)力鎳氫電池項(xiàng)目主要生產(chǎn)混合動(dòng)力汽車電源系統(tǒng),也是國(guó)家重點(diǎn)鼓勵(lì)發(fā)展的新能源產(chǎn)業(yè)項(xiàng)目。
雖然鎳氫電池在技術(shù)上取得了很大突破,但仍有不少因素制約其實(shí)際應(yīng)用,包括高溫性能、存儲(chǔ)性能、循環(huán)壽命、電池組管理系統(tǒng)、熱管理和價(jià)格等。
上一篇:鋰電池該如何修復(fù)呢?