目前國(guó)內(nèi)絕大多數(shù)電動(dòng)整車廠的電池、電機(jī)依賴外購(gòu),電控系統(tǒng)則由于涉及整車控制通常為自主研發(fā)或者聯(lián)合開發(fā)。日前,相關(guān)專家就國(guó)內(nèi)外動(dòng)力電池發(fā)展現(xiàn)狀、應(yīng)用現(xiàn)狀、技術(shù)瓶頸進(jìn)行了探討,湖南科霸動(dòng)力電池(科力遠(yuǎn)子公司)總工程師匡德志發(fā)表主題演講,來(lái)自廣汽、一汽技術(shù)中心、一汽大眾、上汽、通用、比亞迪、華晨寶馬、克萊斯勒、福特等整車廠;巴斯夫、麥格納、博世、康明斯、法雷奧等零部件企業(yè)以及比克電池、旭化成等相關(guān)行業(yè)的共277位人士在群內(nèi)展開熱烈討論。
電動(dòng)汽車的發(fā)展可謂一波三折。在1834年,就誕生了第一輛電動(dòng)汽車,當(dāng)時(shí)使用的是干電池,續(xù)航里程很短。隨著卡爾·奔馳在1886年發(fā)明了內(nèi)燃機(jī)車之后,電動(dòng)汽車幾乎銷聲匿跡。1973年,中東爆發(fā)石油危機(jī),使世界汽車巨頭又掀起了電動(dòng)車的研發(fā)浪潮,但因電池特性和技術(shù)限制,此次仍未能令電動(dòng)車發(fā)展起來(lái)。但我們看到1971年豐田推出了首款混合動(dòng)力車——普銳斯。其采用的是具備大電流充放能力的鎳氫電池,安全性好,但是比容量低,體積大。
隨著第四代普銳斯的誕生,該車除了HEV版本提供鎳氫電池外,還為其PHEV版本配備了鋰電池,比容量得到了提升,但安全性卻下降了。至此,我們不禁要問(wèn),究竟哪類電池才是最好的?好電池的標(biāo)準(zhǔn)是什么?對(duì)此,匡德志指出,任何一類電池都有其優(yōu)劣勢(shì),它們適合的應(yīng)用也不同。
主流動(dòng)力電池優(yōu)劣勢(shì)分析
當(dāng)前比較主流的電池包括超級(jí)電容器、金屬氫化物鎳電池、鋰離子電池、燃料電池。超級(jí)電容器的特點(diǎn)是可承受瞬間大電流充放電,但儲(chǔ)電量低,不能驅(qū)動(dòng)車輛長(zhǎng)時(shí)間的使用;金屬氫化物電池具備大電流充放電能力,安全性好,但是比容量低,體積較大;鋰離子電池的電壓在這幾類電池中最高,比容量高,但它的是安全性、低溫性能差;燃料電池從去年開始走進(jìn)更多人的視線,能量?jī)?chǔ)備充足,可快速補(bǔ)充燃料,但成本高,瞬間輸出能力差,致命的缺陷是不能進(jìn)行能量的回饋,導(dǎo)致驅(qū)動(dòng)的車輛不能只用燃料電池實(shí)現(xiàn)剎車時(shí)能量的回收。
目前市場(chǎng)的主流的新能源汽車包括日產(chǎn)聆風(fēng)、豐田普銳斯、雪佛蘭沃藍(lán)達(dá)等,當(dāng)然還有紅得發(fā)紫的特斯拉Model S。這四款車無(wú)一例外地都采用了鋰電池或鎳氫電池,因此也可以看出,在上述四種動(dòng)力電池中,鋰電池與鎳氫電池是競(jìng)爭(zhēng)最為激烈的兩類電池。許多業(yè)內(nèi)人士對(duì)功率密度、能量密度、最大容量等參數(shù)各有說(shuō)辭。
實(shí)際上,并非所有的參數(shù)都高才是最好的(當(dāng)然 也不可能實(shí)現(xiàn))。匡德志指出,功率密度跟電池的應(yīng)用領(lǐng)域直接相關(guān),如果用在混合動(dòng)力車對(duì)功率要求較高的領(lǐng)域,必然要求功率密度也較大;如果用在純電動(dòng)車對(duì) 功率要求不高但儲(chǔ)能要求較高的領(lǐng)域,功率密度要求則可以降低一些,但能量密度要夠大。匡德志強(qiáng)調(diào),不論是鎳氫電池還是鋰電池,它的功率密度和能量密度都可 以通過(guò)電池設(shè)計(jì)者根據(jù)應(yīng)用情況進(jìn)行調(diào)整。