① 電動車蓄電池 怎麼計算它能儲藏在能量
在2008年,我國汽車保有量達到了接近5100萬輛,根據估計,2009年在6200-6250萬輛之間,我們說這個保有量是真正四輪汽車保有量。而公安部公布的數據包括了農用車,就是四輪農用車。2009年,我國石油對外依存度已經達到了51.3%,也就是從去年超過了50%。根據測算,2008年國內汽油、柴油表觀消費量為2.225億噸,汽車表觀消費量為1.139億噸,剛才說的汽車是含了低速汽車,包括三輪車和一部分摩托車。汽車消費佔比例是56.3%。可能和剛才張理事長的數據有一定出入,這可能是計算基礎不太一樣造成的。其中有關汽車汽油的表觀消費量是5310萬噸,佔比為83.7%。汽車的柴油表觀消費量為6080萬噸,佔比為43.8%。1 混合動力汽車 混合動力是指那些採用傳統燃料的,同時配以電動機/發動機來改善低速動力輸出和燃油消耗的車型。按照燃料種類的不同,主要又可以分為汽油混合動力和柴油混合動力兩種。目前國內市場上,混合動力車輛的主流都是汽油混合動力,而國際市場上柴油混合動力車型發展也很快。 混合動力汽車的優點是:1、採用混合動力後可按平均需用的功率來確定內燃機的最大功率,此時處於油耗低、污染少的最優工況下工作。需要大功率內燃機功率不足時,由電池來補充;負荷少時,富餘的功率可發電給電池充電,由於內燃機可持續工作,電池又可以不斷得到充電,故其行程和普通汽車一樣。2、因為有了電池, 可以十分方便地回收制動時、下坡時、怠速時的能量。3、在繁華市區,可關停內燃機,由電池單獨驅動,實現「零」排放。4、有了內燃機可以十分方便地解決耗能大的空調、取暖、除霜等純電動汽車遇到的難題。5、可以利用現有的加油站加油,不必再投資。6、可讓電池保持在良好的工作狀態,不發生過充、過放,延長其使用壽命,降低成本。 缺點:長距離高速行駛基本不能省油。 2純電動汽車 電動汽車顧名思義就是主要採用電力驅動的汽車,大部分車輛直接採用電機驅動,有一部分車輛把電動機裝在發動機艙內,也有一部分直接以車輪作為四台電動機的轉子,其難點在於電力儲存技術。本身不排放污染大氣的有害氣體,即使按所耗電量換算為發電廠的排放,除硫和微粒外,其它污染物也顯著減少,由於電廠大多建於遠離人口密集的城市,對人類傷害較少,而且電廠是固定不動的,集中的排放,清除各種有害排放物較容易,也已有了相關技術。由於電力可以從多種一次能源獲得,如煤、核能、水力、風力、光、熱等,解除人們對石油資源日見枯竭的擔心。電動汽車還可以充分利用晚間用電低谷時富餘的電力充電,使發電設備日夜都能充分利用,大大提高其經濟效益。有關研究表明,同樣的原油經過粗煉,送至電廠發電,經充入電池,再由電池驅動汽車,其能量利用效率比經過精煉變為汽油,再經汽油機驅動汽車高,因此有利於節約能源和減少二氧化碳的排量,正是這些優點,使電動汽車的研究和應用成為汽車工業的一個「熱點」。有專家認為,對於電動車而言,目前最大的障礙就是基礎設施建設以及價格影響了產業化的進程,與混合動力相比,電動車更需要基礎設施的配套,而這不是一家企業能解決的,需要各企業聯合起來與當地政府部門一起建設,才會有大規模推廣的機會。 優點:技術相對簡單成熟,只要有電力供應的地方都能夠充電。 缺點: 目前蓄電池單位重量儲存的能量太少,還因電動車的電池較貴,又沒形成經濟規模,故購買價格較貴,至於使用成本,有些試用結果比汽車貴,有些結果僅為汽車的1/3,這主要取決於電池的壽命及當地的油、電價格。 3燃料電池汽車 燃料電池汽車是指以氫氣、甲醇等為燃料,通過化學反應產生電流,依靠電機驅動的汽車。其電池的能量是通過氫氣和氧氣的化學作用,而不是經過燃燒,直接變成電能或的。燃料電池的化學反應過程不會產生有害產物,因此燃料電池車輛是無污染汽車,燃料電池的能量轉換效率比內燃機要高2~3倍,因此從能源的利用和環境保護方面,燃料電池汽車是一種理想的車輛。 單個的燃料電池必須結合成燃料電池組,以便獲得必需的動力,滿足車輛使用的要求。 近幾年來,燃料電池技術已經取得了重大的進展。世界著名汽車製造廠,如戴姆勒-克萊斯勒、福特、豐田和通用汽車公司已經宣布,計劃在2004年以前將燃料電池汽車投向市場。目前,燃料電池轎車的樣車正在進行試驗,以燃料電池為動力的運輸大客車在北美的幾個城市中正在進行示範項目。在開發燃料電池汽車中仍然存在著技術性挑戰,如燃料電池組的一體化,提高商業化電動汽車燃料處理器和輔助部汽車製造廠都在朝著集成部件和減少部件成本的方向努力,並已取得了顯著的進步。 與傳統汽車相比,燃料電池汽車具有以下優點: 1、零排放或近似零排放。 2、減少了機油泄露帶來的水污染。 3、降低了溫室氣體的排放。 4、提高了燃油經濟性。 5、提高了發動機燃燒效率。 6、運行平穩、無雜訊。 4氫動力汽車 氫動力汽車是一種真正實現零排放的交通工具,排放出的是純凈水,其具有無污染,零排放,儲量豐富等優勢,因此,氫動力汽車是傳統汽車最理想的替代方案。與傳統動力汽車相比,氫動力汽車成本至少高出20%。中國長安汽車在2007年完成了中國第一台高效零排放氫內燃機點火,並在2008年北京車展上展出了自主研發的中國首款氫動力概念跑車「氫程」。 隨著「汽車社會」的逐漸形成,汽車保有量在不斷地呈現上升趨勢,而石油等資源卻捉襟見肘,另一方面,吞下大量汽油的車輛不斷排放著有害氣體和污染物質。最終的解決之道當然不是限制汽車工業發展,而是開放替代石油的新能源,燃料電池車的四輪快速又安靜地滾過路面,轍印出新能源的名字——氫。 幾乎所有的世界汽車巨頭都在研製新能源汽車。電曾經被認為是汽車的未來動力,但蓄電池漫長的充電時間和重量使得人們漸漸對它興味索然。而目前(指2009年)的電與汽油合用的混合動力車只能暫時性地緩解能源危機,只能減少但無法擺脫對石油的依賴。這個時候,氫動力燃料電池的出現,猶如再造了一艘諾亞方舟,讓人們從危機中看到無限希望。 以氫氣為汽車燃料這種說法剛出來時嚇人一跳,但事實上是有根據的。氫具有很高的能量密度,釋放的能量足以使汽車發動機運轉,而且氫與氧氣在燃料電池中發生化學反應只生成水,沒有污染。因此,許多科學家預言,以氫為能源的燃料電池是21世紀汽車的核心技術,它對汽車工業的革命性意義,相當於微處理器對計算機業那樣重要 優點:排放物是純水,行駛時不產生任何污染物。 缺點:氫燃料電池成本過高,而且氫燃料的存儲和運輸按照目前的技術條件來說非常困難,因為氫分子非常小,極易透過儲藏裝置的外殼逃逸。另外最致命的問題,氫氣的提取需要通過電解水或者利用天然氣,如此一來同樣需要消耗大量能源,除非使用核電來提取,否則無法從根本上降低二氧化碳排放。 5燃氣汽車 燃氣汽車是指用壓縮天然氣(CNG)、液化石油氣(LPG)和液化天然氣(LNG)作為燃料的汽車。近年來,世界上各國政府都積極尋求解決這一難題,開始紛紛調整汽車燃料結構。燃氣汽車由於其排放性能好,可調正汽車燃料結構,運行成本低、技術成熟、安全可靠,所以被世界各國公認為當前最理想的替代燃料汽車。 目前,燃氣仍然是世界汽車代用燃料的主流,在我國代用燃料汽車中佔到90%左右。美國的目標是,到2010年,公共汽車領域有7%的汽車使用天然氣,50%的計程車和班車改為專用天然氣的汽車;到2010年,德國天然氣汽車數量將達到10萬至40萬輛,加氣站將由目前的180座增加到至少300座。 業內專家指出,替代燃料的作用是減輕並最終消除由於石油供應緊張帶來的各種壓力以及對經濟發展產生的負面影響。近期,中國仍將主要用壓縮天然氣、液化氣、乙醇汽油作汽車的替代燃料。汽車代用燃料能否擴大應用,取決於中國替代燃料的資源、分布、可利用情況,替代燃料生產與應用技術的成熟程度以及減少對環境污染等;替代燃料的生產規模、投資、生產成本、價格決定著其與石油燃料的競爭力;汽車生產結構與設計改進必須與燃料相適應。 以燃氣替代燃油將是中國乃至世界汽車發展的必然趨勢。我國應盡快組織力量,制定出國家級燃氣汽車政策。考慮到我國能源安全主要是石油的狀況,發展包括燃氣汽車在內的各種代用燃料汽車,已是刻不容緩的事,根據國情應該做到: 一是要限制燃氣價格,使油、氣價格之間保持合理的差價,如四川省、重慶市的油、氣差價,即可保證燃氣汽車適度發展; 二是鑒於加氣站投資大,回收期長,政府適當給予一定補貼,在加氣站售出的氣價和汽車用戶因用氣節省的燃料費用之間,調節好利益分配; 三是對加氣站的所得稅,應參照高新技術產業開發區政策,採取免二減三的稅收政策; 四是將加氣站用電按照特殊工業用電對待,電價從優;另外,對加氣站用地,能按重大項目和環保產業對待,特事特辦,不要互相推諉、扯皮,積極採用國外先進建站標准,科學確定消防安全距離,節省土地資源。 6生物乙醇汽車 乙醇俗稱酒精,通俗些說,使用乙醇為燃料的汽車,也可叫酒精汽車。用乙醇代替石油燃料的活動歷史已經很長,無論是從生產上和應用上的技術都已經很成熟,近來由於石油資源緊張,汽車能源多元化趨向加劇,乙醇汽車又提到議事日程。 目前世界上已有40多個國家,不同程度應用乙醇汽車,有的已達到較大規模的推廣,乙醇汽車的地位日益提升。 在汽車上使用乙醇,可以提高燃料的辛烷值,增加氧含量,使汽車缸內燃燒更完全,可以降低尾氣的害物的排放。 乙醇汽車的燃料應用方式:一、摻燒,指乙醇和汽油摻合應用。在混合燃料中,乙醇和容積比例以「E」表示,如乙醇佔10%,15%,則用E10,E15來表示,目前,摻燒占乙醇汽車佔主要地位。二、純燒,即單燒乙醇,可用E100%表示,目前應用並不多,屬於試行階段;三、變性燃料乙醇,指乙醇脫水後,再添加變性劑而生成的乙醇,這也是屬於試驗應用階步;四、靈活燃料,指燃料既可用汽油,又可以使用乙醇或甲醇與汽油比例混合的燃料,還可以用氫氣,並隨時可以切換。如福特,豐田汽車均在試驗靈活燃料汽車(FFV)
② 新能源車用的電池有哪幾種,區別在哪裡
不過,現在特斯拉已經在研發固態電池了,所以套用理想汽車創始人李想的一句話:磷酸鐵鋰電池屬於大巴,三元鋰電池屬於乘用車,而固態電池屬於未來。
本文來源於汽車之家車家號作者,不代表汽車之家的觀點立場。
③ 儲能有哪些種類又有哪些優點與缺點
電類儲能有多少種類型?電氣類儲能的應用形式只有超級電容器儲能和超導儲能。
1、超級電容器儲能
根據電化學雙電層理論研製而成的,又稱雙電層電容器,兩電荷層的距離非常小(一般0.5mm以下),採用特殊電極結構,使電極表面積成萬倍的增加,從而產生極大的電容量。
超級電容器儲能開發已有50多年的歷史,近二十年來技術進步很快,使它的電容量與傳統電容相比大大增加,達到幾千法拉的量級,而且比功率密度可達到傳統電容的十倍。
超級電容器儲能將電能直接儲存在電場中,無能量形式轉換,充放電時間快,適合用於改善電能質量。由於能量密度較低,適合與其他儲能手段聯合使用。
2、超導儲能
超導儲能系統是由一個用超導材料製成的、放在一個低溫容器(cryogenic vessel) (杜瓦Dewar )中的線圈、功率調節系統(PCS)和低溫製冷系統等組成。
能量以超導線圈中循環流動的直流電流方式儲存在磁場中。
超導儲能適合用於提高電能質量,增加系統阻尼,改善系統穩定性能,特別是用於抑制低頻功率振盪。
但是由於其格昂貴和維護復雜,雖然已有商業性的低溫和高溫超導儲能產品可用,在電網中應用很少,大多是試驗性的。SMES 在電力系統中的應用取決於超導技術的發展 (特別是材料、低成本、製冷、電力電子等方面技術的發展)。
3、鉛酸電池
鉛酸電池是世界上應用最廣泛的電池之一。鉛酸電池內的陽極(PbO2)及陰極(Pb)浸到電解液(稀硫酸)中,兩極間會產生2V的電勢,這就是鉛酸電池的原理。
鉛酸電池常常用於電力系統的事故電源或備用電源,以往大多數獨立型光伏發電系統配備此類電池。目前有逐漸被其他電池(如鋰離子電池)替代的趨勢。
4、鋰離子電池
鋰離子電池實際上是一個鋰離子濃差電池,正負電極由兩種不同的鋰離子嵌入化合物構。
充電時,Li+從正極脫嵌經過電解質嵌入負極,此時負極處於富鋰態,正極處於貧鋰態;放電時則相反,Li+從負極脫嵌,經過電解質嵌入正極,正極處於富鋰態,負極處於貧鋰態。
由於鋰離子電池在電動汽車、計算機、手機等攜帶型和移動設備上的應用,所以它目前幾乎已成為世界上應用最為廣泛的電池。
鋰離子電池的能量密度和功率密度都較高,這是它能得到廣泛應用和關注的主要原因。
它的技術發展很快,近年來,大規模生產和多場合應用使其價格急速下降,因而在電力系統中的應用也越來越多。
鋰離子電池技術仍然在不斷地開發中,目前的研究集中在進一步提高它的使用壽命和安全性,降低成本、以及新的正、負極材料的開發上。
5、鈉硫電池
鈉硫電池的陽極由液態的硫組成,陰極由液態的鈉組成,中間隔有陶瓷材料的貝塔鋁管。電池的運行溫度需保持在300℃以上,以使電極處於熔融狀態。
日本的NGK公司是世界上唯一能製造出高性能的鈉硫電池的廠家。目前採用50kW的模塊,可由多個50kW的模塊組成MW級的大容量的電池組件。
在日本、德國、法國、美國等地已建有約200多處此類儲能電站,主要用於負荷調平、移峰、改善電能質量和可再生能源發電,電池價格仍然較高。
6 、全釩液流電池
在液流電池中,能量儲存在溶解於液態電解質的電活性物種中,而液態電解質儲存在電池外部的罐中,用泵將儲存在罐中的電解質打入電池堆棧,並通過電極和薄膜,將電能轉化為化學能,或將化學能轉化為電能。
液流電池有多個體系,其中全釩氧化還原液流電池(vanadium redox flow battery, VRFB)最受關注。
這種電池技術最早為澳大利亞新南威爾士大學發明,後技術轉讓給加拿大的VRB公司。
在2010年以後被中國的普能公司收購,中國的普能公司的產品在國內外一些試點工程項目中獲得了應用。
電池的功率和能量是不相關的,儲存的能量取決於儲存罐的大小,因而可以儲存長達數小時至數天的能量,容量也可達MW級,適合於應用在電力系統中。
儲能優點與缺點:
各種類型的儲能系統中,鋰離子電池儲能是目前技術相對成熟的一種儲能方式。以橄欖石型磷酸鐵鋰為活性物質的鋰離子二次電池,具有較高的能量密度、較低的生產製造成本以及使用壽命長等諸多優點。在電動汽車產業的推動下,與磷酸鐵鋰電池有關的荷電狀態估算、電池集成技術、管理系統等方面更是進行了廣泛、深入的研究工作。然而,這些研究多數是在電動汽車使用環境、運行工況和使用條件下進行的,其研究成果和結論並不完全適用於以大規模能量輸入/輸出為特徵的電網儲能系統。
儲能定義:
從廣義上講,儲能即能量存儲,是指通過一種介質或者設備,把一種能量形式用同一種或者轉換成另一種能量形式存儲起來,基於未來應用需要以特定能量形式釋放出來的循環過程。
從狹義上講,針對電能的存儲,儲能是指利用化學或者物理的方法將產生的能量存儲起來並在需要時釋放的一系列技術和措施。
九種儲能電池技術優劣對比:
一、鉛酸電池
主要優點:
1、原料易得,價格相對低廉;
2、高倍率放電性能良好;
3、溫度性能良好,可在-40~+60℃的環境下工作;
4、適合於浮充電使用,使用壽命長,無記憶效應;
5、廢舊電池容易回收,有利於保護環境。
主要缺點:
1、比能量低,一般30~40Wh/kg;
2、使用壽命不及Cd/Ni電池;
3、製造過程容易污染環境,必須配備三廢處理設備。
二、鎳氫電池
主要優點:
1、與鉛酸電池比,能量密度有大幅度提高,重量能量密度65Wh/kg,體積能量密度都有所提高200Wh/L;
2、功率密度高,可大電流充放電;
3、低溫放電特性好;
4、循環壽命(提高到1000次);
5、環保無污染;
6、技術比較鋰離子電池成熟。
主要缺點:
1、正常工作溫度范圍-15~40℃,高溫性能較差;
2、工作電壓低,工作電壓范圍1.0~1.4V;
3、價格比鉛酸電池、鎳氫電池貴,但是性能比鋰離子電池差。
三、鋰離子電池
主要優點:
1、比能量高;
2、電壓平台高;
3、循環性能好;
4、無記憶效應;
5、環保,無污染;目前是最好潛力的電動汽車動力電池之一。
四、超級電容
主要優點:
1、功率密度高;
2、充電時間短。
主要缺點:能量密度低,僅1-10Wh/kg,超級電容續航里程太短,不能作為電動汽車主流電源。
五、燃料電池
主要優點:
1、比能量高,汽車行駛里程長;
2、功率密度高,可大電流充放電;
3、環保,無污染。
主要缺點:
1、系統復雜,技術成熟度差;
2、氫氣供應系統建設滯後;
3、對空氣中二氧化硫等有很高要求。由於國內空氣污染嚴重,在國內的燃料電池車壽命較短。
六、鈉硫電池
優勢:
1、高比能量(理論760wh/kg;實際390wh/kg);
2、高功率(放電電流密度可達200~300mA/cm2);
3、充電速度快(充滿30min);
4、長壽命(15年;或2500~4500次);
5、無污染,可回收(Na,S回收率近100%);6、無自放電現象,能量轉化率高;
不足:
1、工作溫度高,其工作溫度在300~350度,電池工作時需要一定的加熱保溫,啟動慢;
2、價格昂貴,萬元/每度;
3、安全性差。
七、液流電池(釩電池)
優點:
1、安全、可深度放電;
2、規模大,儲罐尺寸不限;
3、有很大的充放電速率;
4、壽命長,高可靠性;
5、無排放,噪音小;
6、充放電切換快,只需0.02秒;
7、選址不受地域限制。
缺點:
1、正極、負極電解液交叉污染;
2、有的要用價貴的離子交換膜;
3、兩份溶液體積大,比能量低;
4、能量轉換效率不高。
八、鋰空氣電池
致命缺陷:固體反應生成物氧化鋰(Li2O)會在正極堆積,使電解液與空氣的接觸被阻斷,從而導致放電停止。科學家認為,鋰空氣電池的性能是鋰離子電池的10倍,可以提供與汽油同等的能量。鋰空氣電池從空氣中吸收氧氣充電,因此這種電池可以更小、更輕。全球不少實驗室都在研究這種技術,但如果沒有重大突破,要想實現商用可能還需要10年。
九、鋰硫電池(鋰硫電池是一類極具發展前景的高容量儲能體系)
優點:
1、能量密度高,理論能量密度可達2600Wh/kg;
2、原材料成本低;
3、能源消耗少;
4、低毒。
④ 電動車鋰電池與黑金電池的區別有哪些
電動車鋰電池與黑金電池的區別如下:
1、安全對比:動力型鋰電池(錳酸鋰、磷酸鐵鋰)材料不同安全性有所差別,黑金電池技術已經相當成熟,安全性比鋰電池高。
2、環保對比:鋰電池沒有污染(大部分,但是也有做的比較差的廠家),而黑金電池有重金屬鉛的污染。所以使用鉛酸電池的電動汽車還是會污染環境。
3、價格對比:市場上相同容量的鋰電池價格是黑金電池的一倍多。這就是使用鋰電池的電動汽車價格比較貴的原因。
4、能量對比:鋰電池的質量比、體積比、能量比都高於黑金電池大概約40%。
5、自放電率對比:鋰電池月自放電小於3%,而黑金電池15~30%,差別較大。
6、使用壽命對比:目前通用的磷酸鐵鋰充電1500次,沒有記憶效應,充電1500次後約85%的存儲能力,而黑金電池為500次左右,存儲能力也會大幅下降,而且記憶效應很明顯。所以使用鋰電池的電動汽車電池使用壽命會更長。
7、電壓平台對比:鋰電池電壓平台都大於3V,黑金電池是2V。
8、放電特性對比:簡單的說同樣容量的電池,大電流放電的情況下,鋰電池要比黑金電池多放出來約30%的電。
【過充電池損壞】電動代步車充電器在充電時是同時給串聯而成的蓄電瓶組充電,電壓較高的電瓶會先充滿電,電壓較低的蓄電瓶會後充滿甚至一直在充電,由於充電器是以總體電壓為充電或停止充電設定的,因此,先充滿電的蓄電瓶就會處在「過充」狀態。「壓差」小時對電瓶影響不大,「壓差」大時,經常「過充」的電瓶池一樣會產生電解液熱反應加劇,直至把這節蓄電瓶充壞。
【虧電電池損壞】老人電動代步車所說的「虧電」是電瓶電量不足、電壓偏低時強行過量放電產生的一種破壞蓄電瓶極板塗層的現象。要知道,任何車載電器的工作電壓都有一個標准范圍,超過這個范圍電器容易短路甚至燒毀,低於這個范圍電器無法啟動或正常工作,甚至影響起使用壽命,車載電器和蓄電瓶都是這樣。
⑤ 新能源車都會有能量回收嗎能量回收等級高和低哪個好
新能源車有能源回收,但是很多小夥伴不知道能源回收是什麼意思。通俗地說,能量回收就是新能源汽車的「發動機制動」,可以幫助車輛在滑行或制動時減速。什麼?你連發動機剎車是什麼意思都不知道嗎?那麼,簡單介紹一下能量回收的原理。能量回收裝置實際上是一台電動機,初中高中時我們學到所有馬達的原理,電痙攣導體在磁場中受到安培力,馬達的外固定,生孩子是磁場線圈組成的轉子閉上眼睛電痙攣後發生了安培力,轉子是旋轉了。
特別是以前習慣開汽油車的車主,可以從低到高適應一個強度一個強度,不要馬上調高。否則,很容易誤認為剎車的力量會引起事故。根據汽車行業相關技術的不斷完善,純電動汽車的設計也越來越科學,汽油車還是新能源汽車製造和後期的研究方向,也讓車跑得更快,使汽車更節省資源的行為。對於目前的中國汽車市場來說,電動車型和油電混動車型將成為眾多消費者的購車標准,新能源車型也將成為未來國新排放標準的一大基礎指標。
⑥ 鎳氫充電電池的同類型電池對比
還有世界新開發的各種新型電池,給大家做個介紹,大家對比一下:
當前研究開發的電動汽車動力電池主要包括鉛酸電池、鎳金屬電池、鋰離子蓄電池、高溫鈉電池、金屬空氣電池、超級電容、飛輪電池以及具有更好發展遠景的燃料電池和太陽能電池。
1、鉛酸電池
鉛酸電池已有100多年的歷史,廣泛用作內燃機汽車的起動動力源,它也是成熟的電動汽車蓄電池。鉛酸電池正負電極分別為二氧化鉛和鉛,電解液為硫酸。鉛酸電池又可以分為兩類,即注水式鉛酸電池和閥控式鉛酸電池。前者價廉,但需要經常維護,補充電解液;後者通過安全控制閥自動調節密封電池體內在充電或工作異常時產生的多餘氣體,免維護,更符合電動汽車的要求。總體上說,鉛酸電池具有可靠性好、原材料易得、價格便宜等優點,比功率也基本上能滿足電動汽車的動力性要求。但它有兩大缺點;一是比能量低,所佔的質量和體積太大,且一次充電行駛里程較短;另一個是使用壽命短,使用成本過高。由於鉛酸電池的技術比較成熟,經過進一步改進的鉛酸電池仍將是近期電動汽車的主要電源,正在開發的電動汽車用先進鉛酸電池主要有以下幾種:水平鉛酸電池、雙極密封鉛酸電池、卷式電極鉛酸電池等。
2、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,但由於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並不高。但由於其含有重金屬鎘,在使用中不注意回收的話,就會形成環境污染,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後的續駛里程曾經達到過600公里,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,藉助於電解液,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。
6、超級電容
超級電容是為了滿足混合電動汽車能量和功率實時變化要求而提出的一種能量存儲裝置,它是一種電化學電容,兼具電池和傳統物理電容的優點。超級電容往往和其它蓄電池聯合應用作為電動汽車的動力電源,可以滿足電動汽車對功率的要求而不降低蓄電池的性能,超級電容的使用,將減少汽車對蓄電池大電流放電的要求,達到減少蓄電池體積和延長蓄電池壽命的目的。開發高比能量、高比功率、長壽命、高效率和低成本的超級電容,可以提高商業化電動汽車動力性(特別是加速能力)、經濟性和續駛里程。根據電極材料的不同,超級電容可分為碳類超級電容(雙電層電化學電容)和金屬氧化物超級電容兩類。
7、飛輪電池
飛輪儲能電池的概念起源於上世紀70年代早期,最初只是想將其應用在電動汽車上,但限於當時的技術水平,並沒有得到發展。直到上世紀90年代由於電路拓撲思想的發展,碳纖維材料的廣泛應用,以及全世界范圍對污染的重視,這種新型電池又得到了高速發展,並且伴隨著磁軸承技術的發展,這種電池顯示出更加廣闊的應用前景。歐美國家已出現實用化產品,而我國在這方面的研究才剛剛起步。它突破了化學電池的局限,用物理方法實現儲能。是一種以動能方式存儲能量的機械電池,它由電動/發電機、功率轉換、電子控制、飛輪、磁浮軸承和真空殼體等部分組成,具有高功率比、高能量比、高效率、長壽命和環境適應性好等優點。飛輪電池中的電機,在充電時該電機以電動機形式運轉,在外電源的驅動下,電機帶動飛輪高速旋轉(可達到200000rpm),即用電給飛輪電池「充電」增加了飛輪的轉速從而增大其動能;放電時,電機則以發電機狀態運轉,在飛輪的帶動下對外輸出電能,完成機械能(動能)到電能的轉換。要開發適合電動汽車的實用性飛輪。
8、燃料電池
燃料電池是一種將儲存在燃料和氧化劑中的化學能通過電極反應直接轉化為電能的發電裝置,它的基本化學原理是水電解反應的逆過程,即氫氧反應產生電、水和熱。它不需要燃燒、無轉動部件、無雜訊、運行壽命長、可靠性高、維護性能好,實際效率能達到普通內燃機的2至3倍,加之其最終產物又是水,真正達到清潔、可再生、無排放的要求,是21世紀的首選能源。而且,燃料電池也不需要像其它電池那樣進行長時間的充電,它只需要像給汽車加油一樣補充燃料即可。據美國ABI調查公司預測,2011年全球燃料電池汽車的產量將達到240萬輛,佔世界汽車總產量的4.3%,日本政府也計劃在十年內普及燃料電池。2002年12月,日本豐田公司已向日本政府交付了第一批商用燃料電池電動汽車。燃料電池由正負電極、催化層和電解質構成,根據電解質的不同,燃料電池可分為磷酸型、質子交換膜型、鹼性型、熔融碳酸鹽型和固體氧化物型等幾種,只有質子交換膜型燃料電池最適合電動汽車使用,我國研製成功的「中國氫動力首號車」使用的就是質子交換膜型燃料電池。一套較完整的燃料電池系統由以下幾個部分組成:燃料處理部分、燃料電池、直流交流轉換器和熱能管理部分。
9、太陽能電池
太陽能電池是一種把光能轉換為電能的裝置,太陽能已廣泛用於照明、家用電器、發電、交通信號、地質、航天等領域。部分機構也已研製出了使用太陽能電池的電動汽車樣車,但是由於太陽能電池還存在光電轉換效率不高、價格太高、電池系統配置較復雜等問題,只能作為電動汽車的補充電源,還不能大規模的生產應用,但太陽能作為最清潔的、取之不盡用之不竭的能源,對它的研究和應用必將會取得長足的進步。
⑦ 除了汽車之外,氫燃料電池相比鋰電池還有哪些優勢
其實電動飛行的想法已經存在了幾十年,但直到最近它才開始有進展,據氫雲鏈了解,目前市場上有多達十幾家初創公司和傳統飛機公司正在尋求電池電動和混合動力的新能源飛機原型。只不過目前大多數電動汽車使用鋰離子電池,但少數汽車製造商已經提供氫動力傳動系統。
3、高效率
氫燃料電池的發電效率可以達到50%以上。這取決於燃料電池的轉換特性。化學能直接轉換為電能,而沒有熱能和機械能(發電機)的中間轉換。
由於氫燃料電池的這些優勢,全球最大的飛機製造公司波音公司於2008年4月3日成功測試了由氫燃料電池驅動的小型飛機;據悉,這是世界航空歷史上的第一次,這表明航空業未來將變得更加強大和環保。
總結:
盡快氫能在乘用車上使用可能受限於成本以及加氫站等劣勢,但是飛機、船舶、發電站等場景使用性能更高且效率更高的氫燃料電池,這足以證明了氫燃料電池技術的應用潛力。
燃料系統使用氫氣作為燃料,將其直接轉化為電能,並與空氣中的氧氣進行電化學反應,而不會燃燒,唯一的副產品是水,如果使用可再生能源生產氫燃料,則完全替代燃油發動機,實現真正的「零污染」。
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⑧ 我看大眾新出的藍驅版車宣傳有制動能量回收功能,但問題是它並不是混動車,回收的能量如何儲存及如何使用
電力驅動技術!
再生制動能量回收技術可以最大限度地回收車輛在制動或減速過程中耗費的能量。當駕駛員釋放油門踏板或施加制動時,車輛減速,產生了多餘的能量,再生制動能量回收系統將多餘的能量回收,在發電機控制單元的調節和控制下,將多餘的能量以電能的形式回收儲存。該系統還可以在車輛加速或勻速行駛時降低發電機的電壓,甚至完全關閉發電機,以降低發動機負載,從而提高燃油經濟性.