电动汽车电源概述 1 电动车辆的电源1. 1 电源的种类和发展1、 电动车辆用动力电池储能电源是制约电动车辆发展的关键因素, 要使电动车辆进入实用过程, 对储能电源提出的要求是: 比能量高, 比功率大, 使用寿命长, 成本低廉。比能量(单位质量或体积输出的电量) 决定了电动车辆的续驶里程。 电动车辆的储能电源受车重和布置空间的限制, 一次充电后的行驶里程决定于电池携带的总电量,比能量提高就可以增加电动车辆的储备能量。 比功率(单位质量或体积输出的功率) 则决定了电动车辆的动力性(诸如加速能力、 爬坡能力和负载运行能力) 。使用寿命长(电池充放电循环次数多) 对延长电池的更换周期是至关重要的, 可降低车辆的总使用费用。成本低廉则降低了电动车辆的初购价格和总的使用费用。此外, 缩短电池的充电时间和使用中电池的安全性也此外, 缩短电池的充电时间和使用中电池的安全性也是必须考虑的问题。 目前, 电动车辆所采用的储能电源有:铅酸(Pb-H2SO4) 蓄电池镍镉(Ni-Ca) 电池钠硫(Na-S) 电池尚在研究的有:镍氯(Ni-MH) 电池锂(Li) 电池锂(Li) 电池锌(Sn) —空气电池飞轮电池(Fly—wheel Batteries)燃料电池太阳能电池等。几种储能电源的性能参数如表3-1所示。 表1—1 储能电源的性能参数电池类别铅酸电池铅酸电池(改进型)镍镉电池镍氢电池锂电池钠硫电池锌空气电池飞轮电池比能量(W. h/ kg)/ g)比功率(W/ kg)循环寿命(次)30—40555575-80100118 160150150-200225190160-230>200243小>5000500-700>2000>6001200短25年备注成本低,充电慢准双极且铅布电池成本高,可快速充电无污染,可快速充电充电较快寿命短充电困难可快速充电 2、动力电池的发展铅酸蓄电池是储能电源中最成熟的, 它自1859年被发明以来, 已有一百四五十年的历史了。 因其原料丰富, 技术成熟, 价格便宜, 可靠性高, 比功率尚可, 仍是电动车辆的首选电源。 但它比能量低, 难于快速充电, 使用寿命不长, 难于满足电动车辆的全面要求。 铅酸蓄电池仅作为短期发展目标或作为过渡性电源。 考虑到对常规铅酸蓄电池的改进如采用水平电极准双极性结构的改进, 如采用水平电极、 准双极性结构、 铅丝编制而成的板栅、 胶体电解质、 免维护型蓄电池, 使其比能量、 比功率、 快速充电性能有较大的改善, 但其发展的潜力毕竟有限了。铅丝编制而成 镍镉电池比功率大、 比能量高, 可快速充电, 循环寿命长, 成为电动车辆很具吸引力的电源。 但价格高, 尤其是重金属镉如不能很好地回收, 会造成环境污染, 这是需要解决的关键问题。钠硫电池也是近期电动车辆看好的电池, 它有很高的比功率和比能量, 但其工作温度高和基于钠的活化性考虑,要求设计必须保证高度牢固安全。 目前尚存在寿命较短,长时间不充电液态钠、 硫就会因固化而无法使用的问题。