詳解新能源動力電池的制造生產(chǎn)過程
新能源汽車發(fā)展火熱,促進了相關產(chǎn)業(yè)鏈的發(fā)展。新能源汽車的核心部件之一就是新能源電池。從新能源電池的發(fā)展方向上看,新能源電池主要包括鋰電池、燃料電池,下面就對這兩類新能源電池的優(yōu)缺點進行比較。
目前鋰電池的應用最廣泛。根據(jù)材料的不同,鋰電池可分為磷酸鐵鋰電池、鈷酸鋰電池與三元聚合物鋰電池。磷酸鐵鋰電池技術相對成熟、安全,但是也存在缺點,即能量密度低,電池一致性問題難以解決,精確性和穩(wěn)定性很難控制,雖然現(xiàn)大多數(shù)電動汽車使用的是磷酸鐵鋰電池,但導致電動汽車續(xù)航里程短,難以滿足消費者需求;鈷酸鋰電池相比于磷酸鐵鋰電池,雖然能量密度較大,但安全性較低,且成本高;三元電池能量密度高成本更低,但目前技術不成熟,導致安全性能不能得到保障。
燃料電池也是新能源電池發(fā)展的另一大熱點。氫燃料突出的特點就是無污染、效率高、可循環(huán)利用。氫作為一種燃料氣體,燃燒釋放的熱量是汽油發(fā)熱量的3倍,而燃燒的產(chǎn)物是水,完全無污染,因此氫作為燃料被認為將會成為21世紀最理想的能源。但是燃料電池也存在成本高、氫氣來源有限、存在爆炸等安全隱患等缺點。
鋰電池和燃料電池的最大區(qū)別在于兩者的工作本質(zhì)不一樣。鋰電池是一個儲能裝置,通過可逆的電化學反應實現(xiàn)電能的存儲和釋放,它必須儲能再放能,完全依賴于外部能量的供應,如果外部能量是非環(huán)保的,那么鋰電也就是非環(huán)保的電力,因此就有了純電動汽車只不過是污染的二次轉(zhuǎn)移之說,因為其電能主要來自于以火力發(fā)電為主的電網(wǎng)。燃料電池無需儲能,是一個電能生產(chǎn)裝置,它通過電催化反應將燃料中的化學能轉(zhuǎn)換成電能釋放出來,工作方式跟內(nèi)燃機比較類似。換句話說,鋰電池的能源轉(zhuǎn)換為電能到化學能再到電能,而燃料電池則是直接將化學能轉(zhuǎn)化成電能。燃料電池是一種把燃料所具有的化學能直接轉(zhuǎn)換成電能的化學裝置。相對于蓄電池,燃料電池在新能源汽車領域中應用的不多,使用的種類主要是氫燃料電池。
氫燃料電池的基本原理是電解水的逆反應,把氫和氧分別供給陽極和陰極,氫通過陽極向外擴散,并與電解質(zhì)發(fā)生反應,釋放出的電子通過外部的負載到達陰極。氫燃料電池通過電化學反應釋放電能,而不是采用燃燒(汽、柴油)或儲能(蓄電池)方式。
燃燒會釋放像COx、NOx、SOx氣體和粉塵等污染物,而氫燃料電池只會產(chǎn)生水和熱。如果氫是通過可再生能源產(chǎn)生的(光伏電池板、風能發(fā)電等),那么整個循環(huán)就是徹底的不產(chǎn)生有害物質(zhì)排放的過程。












