全球電動汽車動力電池技術發展分析

    2、鎳金屬電池

    目前在電動汽車上使用的鎳金屬電池主要有鎘鎳電池和氫鎳電池兩種。鎘鎳電池和鉛酸電池相比，能夠達到比能量55Wh/kg，比功率200W/kg，循環壽命2000次，而且可以快速充電，雖說其價格為鉛酸蓄電池的4～5倍，但由于其在比能量和使用壽命方面的優勢，因此其長期的實際使用成本并不高。但由于其含有重金屬鎘，在使用中不注意回收的話，就會形成環境污染，目前許多發達國家都已限制發展和使用鎘鎳電池。而氫鎳電池則是一種綠色鎳金屬電池，它的正負極分別為鎳氫氧化物和儲氫合金材料，不存在重金屬污染問題，且其在工作過程中不會出現電解液增減現象，電池可以實現密封設計。鎳氫電池在比能量、比功率及循環壽命等方面都比鎘鎳電池有所提高，使用氫鎳電池的電動汽車一次充電后的續駛里程曾經達到過600公里，目前在歐美已實現了批量生產和使用。氫鎳電池就其工作原理和特點是適合電動汽車使用的，它已被列為近期和中期電動汽車用首選動力電池，但其還存在價格太高，均勻性較差（特別是在高速率、深放電下電池之間的容量和電壓差較大），自放電率較高，性能水平和現實要求還有差距等問題，這些問題都影響著氫鎳電池在電動汽車上的廣泛使用。

    3、鋰離子蓄電池

    鋰離子蓄電池是90年代發展起來的高容量可充電電池，能夠比氫鎳電池存儲更多的能量，比能量大，循環壽命長，自放電率小，無記憶效應和環境污染，是當今各國能量存儲技術研究的熱點，主要集中在大容量、長壽命和安全性三個方面的研究。鋰離子蓄電池中，鋰離子在正負極材料晶格中可以自由擴散，當電池充電時，鋰離子從正極中脫出，嵌入到負極中，反之為放電狀態，即在電池充放電循環過程中，借助于電解液，鋰離子在電池的兩極間往復運動以傳遞電能。鋰離子蓄電池的電極為鋰金屬氧化物和儲鋰碳材料，根據電解質的不同，鋰離子蓄電池一般可分為鋰離子電池和鋰聚合物電池兩種。

    4、 高溫鈉電池

    高溫鈉電池主要包括鈉氯化鎳電池（NaNiCl2）和鈉硫蓄電池兩種。鈉氯化鎳電池是1978年發明的，其正極是固態NiCl2，負極為液態Na，電解質為固態β-Al2O2陶瓷，充放電時鈉離子通過陶瓷電解質在正負電極之間漂移。鈉氯化鎳電池是一種新型高能電池，它具有比能量高（超過100Wh/kg），無自放電效應，耐過充、過放電，可快速充電，安全可靠等優點，但是其工作溫度高（250-350℃），而且內阻與工作溫度、電流和充電狀態有關，因此需要有加熱和冷卻管理系統。而鈉硫蓄電池也是近期普遍看好的電動汽車蓄電池，它已被美國先進電池聯合體（USABC）列為中期發展的電動汽車蓄電池，鈉硫蓄電池具有高的比能量，但它的峰值功率較低，而且這種電池的工作溫度近似300℃，熔融的鈉和硫有潛在的毒性，腐蝕也限制了電池的可靠性和壽命。

    5、鋅空氣電池（Zinc-air）

    鋅空氣電池是一種機械更換離車充電方式的高能電池，正極為Zinc，負極為Carbon（吸收空氣中的氧氣），電解液為KOH。鋅空氣電池具有高比能量（200Wh/kg），免維護、耐惡劣工作環境，清潔安全可靠等優點，但是其具有比功率較小（90W/kg），不能存儲再生制動的能量，壽命較短，不能輸出大電流及難以充電等缺點。一般為了彌補它的不足，使用鋅空氣電池的電動汽車還會裝有其它電池（如鎳鎘蓄電池）以幫助起動和加速。