鉛酸還是鋰電池？純電動汽車的電池之爭
來源：寶鄂實業(yè)
2019-03-31 14:36
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純電動車(Battery Electric Vehicle,即BEV)，顧名思義就是指完全由動力蓄電池提供電力驅(qū)動的電動車。動力蓄電池技術(shù)也是電動汽車最為關(guān)鍵的核心技術(shù)之一。早期的電動汽車采用的是鉛酸蓄電池，并在19世紀末期到1920年間形成了以蒸汽、電動和內(nèi)燃機三分天下汽車市場。
自1990年開始，石油資源的日益減少、大氣環(huán)境的污染嚴重使得主要的汽車生產(chǎn)廠家開始關(guān)注電動車的發(fā)展，并且開始投入資金和技術(shù)在電動車領(lǐng)域研發(fā)。1990年通用汽車全球首發(fā)Impact純電動轎車，使用的仍是鉛酸蓄電池；1992年，福特汽車發(fā)布使用鈣硫電池的Ecostar；1996年，豐田汽車發(fā)布使用鎳氫電池的RAV4LEV；1997年，日產(chǎn)汽車發(fā)布世界上第一輛使用鋰離子電池的電動車Prairie Joy EV。
目前國內(nèi)純電動汽車使用的主要是鉛酸電池、鎳氫電池和鋰離子電池這三類。
鉛酸蓄電池的歷史最長(150年)、價格最低、應(yīng)用也最為廣泛。缺點是比容小。從技術(shù)上講，鉛酸蓄電池的比容比較小，即同樣的容量下，電池重量和體積都比較大。目前的鉛酸蓄電池經(jīng)過技術(shù)改造，仍然不適應(yīng)快速充電和大電流放電。
實驗表明，鉛酸電池的壽命只可重復(fù)充電300-500次之間。如果以目前每次充電行駛100公里計算，一塊鉛酸電池可以行使3萬至5萬公里。而以目前電動轎車一套鉛酸電池售價大概七八千元，電動轎車行駛3萬公里的使用成本與普通燃油轎車相差無幾。
鉛酸電池比汽油機驅(qū)動有一定價格優(yōu)勢，但是由于它太過笨重，充電時間又長，因此只被廣泛用于低速電動車上。低速電動汽車主要指最高速度一般在每小時50公里左右、售價5萬元以下、車輛結(jié)構(gòu)簡單、主要采用鉛酸電池的電動車，其通常用于旅游觀光、住宅小區(qū)保安巡邏、高爾夫球場等場所。
低速電動汽車原則上不能上牌，也不能上路。但在山東一些地方，低速電動汽車得到地方政府的大力支持，已經(jīng)有大批低速電動汽車在當(dāng)?shù)伛R路上行駛。也有專家認為，相對于純電動車的大量普及還需要很長的時間，在一些道路較寬裕、充電方便的小城市或農(nóng)村市場完全可以發(fā)展低速電動汽車。
鎳氫電池
鎳氫電池的比容比鉛酸蓄電池好很多，單體電池的壽命也比較好，其大電流充放電特性也比鉛酸蓄電池好。目前鎳氫電池是商用化的主流，包括全球銷量最高的豐田普銳斯在內(nèi)的混合動力汽車都普遍使用了鎳氫電池。預(yù)計在未來3-5年，鎳氫電池技術(shù)都將是混合動力汽車的主流配置。
從產(chǎn)業(yè)周期來看，鎳氫動力電池已經(jīng)進入成熟期，形成了規(guī)模化生產(chǎn)，具有價格上的優(yōu)勢。而且鎳氫電池也是目前混合動力汽車所用電池體系中唯一被實際驗證并被商業(yè)化、規(guī)模化生產(chǎn)的動力電池。
研究顯示，鋰電池將是未來動力電池的發(fā)展方向，但目前鑒于其安全性尚不能得到保證，且成本相對較高。因此鎳氫電池能夠在短期內(nèi)迅速兌現(xiàn)新能源汽車行業(yè)高速成長所帶來的業(yè)績增長。而鋰電池在技術(shù)成熟后，鎳氫電池市場才會逐步被鋰電池取代。
鋰離子電池的比容要好于鎳氫電池，具有重量輕、儲能大、功率大、無污染(也無二次污染)、壽命長、自放電系數(shù)小、溫度適應(yīng)范圍寬泛等優(yōu)點，其壽命也可以比鎳氫電池做得好。因此鋰離子電池逐漸取代鉛和鎳氫電池，成為純電動汽車蓄電池的核心技術(shù)。
截至2006年10月為止，全球主要國家已有20余家車廠進行鋰離子電池研發(fā)，如富士重工、NEC、東芝、三洋、松下，以及國內(nèi)的比亞迪等等。各企業(yè)所公布的大部分純電動汽車蓄電池實驗室測試數(shù)據(jù)，如加速性能、充電時間、持續(xù)里程數(shù)等，還須要在復(fù)雜的外部環(huán)境實際運行下，進一步驗證其可靠性。
鋰離子電池更主要的隱患是在過充電和過放電狀態(tài)電池會發(fā)生爆炸。鋰離子電池各個組成部分都有可能導(dǎo)致鋰離子電池發(fā)生燃燒，且相互之間具有連鎖效應(yīng)。4月，杭州發(fā)生自燃事故的眾泰純電動汽車，使用的正是磷酸鐵鋰動力電池。
