電動汽車電池技術(shù)論文

　　電動汽車的優(yōu)點(diǎn)很多，如零排放、噪聲低;能源利用率高并且多樣化;易于控制，更易實(shí)現(xiàn)智能交通系統(tǒng)，從而提高道路利用率和交通安全性。學(xué)習(xí)啦小編整理了電動汽車電池技術(shù)論文，有興趣的親可以來閱讀一下!

　　電動汽車電池技術(shù)論文篇一

　　電動汽車電池現(xiàn)狀及發(fā)展趨勢

　　【摘要】能源危機(jī)和環(huán)境惡化已成為傳統(tǒng)汽車發(fā)展的最大障礙，而發(fā)展電動汽車能夠解決這一問題。而電池是發(fā)展電動汽車的核心，本文重點(diǎn)介紹了鉛酸蓄電池、鎳氫電池、鋰離子電池和燃料電池的現(xiàn)狀及當(dāng)前的應(yīng)用情況，并對電池的應(yīng)用前景進(jìn)行了展望。

　　【關(guān)鍵詞】電動汽車;鉛酸蓄電池;鎳氫電池;鋰離子電池;燃料電池

　　中圖分類號：F407.6 文獻(xiàn)標(biāo)識碼： A

　　0引言

　　電動汽車采用電能代替石油等化石燃料作為動力，是未來解決能源緊張和氣候變化問題的唯一長遠(yuǎn)解決方案[1]。電動汽車的優(yōu)點(diǎn)很多，如零排放、噪聲低;能源利用率高并且多樣化;易于控制，更易實(shí)現(xiàn)智能交通系統(tǒng)，從而提高道路利用率和交通安全性。理論上，由于能源消耗費(fèi)用低、維修費(fèi)用低，所以電動汽車的使用成本應(yīng)低于油車。

　　1電動汽車國內(nèi)外現(xiàn)狀

　　1.1國外現(xiàn)狀

　　1837年Davidson制造了世界上第一輛以電池為動力源的車輛[2]。通用的EV-1、Impact，福特的、ETX-2、Rcostar、Ranger，豐田的RAV4，雪鐵龍的AX106、SAXO等EV，采用了鎳氫電池、鋰電池等高能電池，快速充電時(shí)間減少到15~20min，續(xù)駛里程增加到300~400km，其動力性和機(jī)動性仍然不如內(nèi)燃機(jī)轎車[3]。

　　1.2國內(nèi)現(xiàn)狀

　　隨著我國對純電動車研發(fā)力度的加大，我國純電動汽車在技術(shù)上趨于成熟。目前還存在諸多問題需要我們?nèi)ソ鉀Q，如如降低成本、高可靠性和耐久性、強(qiáng)環(huán)境適應(yīng)性、關(guān)鍵部件壽命問題、電氣安全技術(shù)[4];電動汽車控制與管理、電池及管理系統(tǒng)、充電機(jī)的技術(shù)、整車技術(shù)也不夠成熟。

　　2電動汽車電池的比較

　　2.1鉛酸蓄電池

　　鉛酸蓄電池以氧化鉛為正極，以海綿鉛為負(fù)極，硫酸水溶液為電解液發(fā)生化學(xué)反應(yīng)來實(shí)現(xiàn)[5] 。鉛酸蓄電池是比較成熟的蓄電池，可以大批量生產(chǎn)。但它有兩大缺點(diǎn)：比能量低和壽命短，這限制了它在電動汽車中的應(yīng)用。

　　2.2鎳氫電池

　　堿性電池由鎳基和堿性溶液電解液構(gòu)成，主要有鎳鎘電池、鎳鋅電池和鎳氫電池，其中鎳氫電池最有競爭力[6,7]。鎳氫電池相對于鎳鎘電池，比能量較高并對環(huán)境無污染[8]。鎳氫電池的主要優(yōu)點(diǎn)是相對壽命較長，但由于鎳金屬占其成本的60%，導(dǎo)致鎳氫電池價(jià)格居高不下[9]。

　　2.3鋰離子電池

　　鋰離子電池的傳統(tǒng)結(jié)構(gòu)包括石墨陽極、鋰離子金屬氧化物陰極和電解液。鋰離子電池陰極材料主要有鋰鈷氧化物、鋰錳氧化物、磷酸鐵鋰等，陽極材料主要有石墨、鈦酸鋰等[10]。其中，鋰聚合物電池的比能量理論值570wh/kg，目前達(dá)到的比能量為100wh/kg，比功率200w/kg，循環(huán)使用壽命1200次，充電時(shí)間2-4h。

　　2.4燃料電池

　　燃料電池是以燃料的電化學(xué)反應(yīng)發(fā)電的一種新型發(fā)電技術(shù)高效發(fā)電裝置[11]。燃料電池具有以下優(yōu)點(diǎn)：①能量轉(zhuǎn)化效率高，是內(nèi)燃機(jī)的二倍;②比能量大， Ni/MH電池的4-5倍，Li電池的2倍多;②可實(shí)現(xiàn)零排放、零污染;③運(yùn)行噪聲低;④運(yùn)行溫度低;⑤隱身性能強(qiáng);⑥可靠性高，維護(hù)方便;⑦具有良好的模塊化特性，無運(yùn)動部件，可靠性高，壽命長達(dá)20000h;⑧氫氣來源廣泛且燃燒熱值高，是石油的三倍;⑨無需充電，避免了內(nèi)漏電、過充電和過放電;⑩運(yùn)輸儲存能量無損失，復(fù)雜適應(yīng)性強(qiáng)。所以燃料電池適合在車上使用[12]。

　　但想實(shí)現(xiàn)燃料電池電動汽車的商業(yè)化，還有很多關(guān)鍵的問題需要解決：①開發(fā)高性能低成本的雙極板和質(zhì)子交換膜;②開發(fā)陰極板新觸媒;③提高燃料電池電動車的環(huán)境適應(yīng)性和安全性;④氫氣的來源問題;⑤氫氣的儲存問題;⑥加氫站的建設(shè)問題，解決燃料電池電動汽車的加氫問題[13]。向燃料電池供應(yīng)燃料方法中，相對于在車上制氫，在車上儲存氫是現(xiàn)階段較為普遍。但在技術(shù)上還有許多難點(diǎn)。在車上儲存氫有三種方式：①在環(huán)境溫度下，在儲存器內(nèi)存壓縮氫;②在低溫下，儲存液態(tài)氫;③儲存金屬氰化物[14]。

　　3總結(jié)與展望

　　作為電動汽車的核心技術(shù)，動力電池尚處于技術(shù)發(fā)展的初期階段，需要在多方面取得突破。鉛酸電池技術(shù)成熟、成本低，但續(xù)駛里程短。鎳氫電池成本高，但在混合動力電動車中仍然具有一定優(yōu)勢。燃料電池成本太高，短時(shí)間內(nèi)無法商業(yè)化。鋰離子電池具有很多優(yōu)點(diǎn)，是今后要大力發(fā)展的動力電池。

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　　作者簡介：董霞(1991-)女，漢族，山西臨汾人，長安大學(xué)汽車學(xué)院，動力機(jī)械及工程專業(yè)，2013級碩士研究生