混合动力汽车与电动汽车的比较

2023-06-22 理论教育版权反馈

【摘要】：由此可见，采取的储能电池技术方案因汽车类型而不同，具体如下：1）对于混合动力汽车，镍氢电池目前是技术经济性最好的，但已达到其性能极限。2）混合动力汽车的功率型电池，要求功率不低于3kW/kg，而且循环寿命长。一些公司针对电动汽车或混合动力汽车的应用需求，努力对铅酸蓄电池进行性能改善，从而使其在保持低成本的同时提高持久性。除了这三类电池，我们将强调超级电池在混合动力汽车中的集成。

不同类型的汽车对电池需求是不同的。混合动力汽车主要需要电池提供功率支持（不要求提供续航能量），功率能量比（P∶E）应大于10。插电式混合动力车和纯电动汽车需要电池既提供功率也提供能量支撑（能够不用燃料独立行驶一段时间），其功率能量比（P∶E）应为3～5。

由此可见，采取的储能电池技术方案因汽车类型而不同，具体如下：

1）对于混合动力汽车，镍氢电池目前是技术经济性最好的，但已达到其性能极限。尽管锂电池目前还不能在该领域与镍氢电池匹敌，但它正在处于不断发展的上升期。

2）对于插电式混合动力汽车，就目前来看只有锂离子电池比较适合。尤其是安全性更高的锂离子技术（如磷酸铁锂LiFePO₄/石墨电池或锰酸锂LiMn₂O₄/石墨）电池，将会很快得到应用。

3）对于纯电动汽车，与插电式混合动力汽车类似，需要特别关注的是由Bollore倡导（提出）的锂聚合物电池技术。目前Batscap公司及其旗下BlueCar电动汽车公司正在开发这项技术。

8.4.1.1 需求

对于交通运输用电池，有两个性能要求是非常重要的，即

1）电动汽车的牵引用电池需要具有高的能量密度，而成本应低于150美元/kW·h。

2）混合动力汽车的功率型电池，要求功率不低于3kW/kg，而且循环寿命长。

在上述两个方面的应用中，需要储能电池的寿命应该超过十年，并且保证非常安全可靠。

尽管面临着锂电池可能主导市场的威胁，但铅酸蓄电池依然拥有一定的竞争力。一些公司针对电动汽车或混合动力汽车的应用需求，努力对铅酸蓄电池进行性能改善，从而使其在保持低成本的同时提高持久性。先进铅酸蓄电池可以分为以下三类：

1）双极式铅蓄电池（主要由Effpower公司开发）。

2）来源于铅启动电池技术的压缩铅酸蓄电池（由Exide公司开发）。

3）在同一电池单体内集成铅酸蓄电池和超级电容器的混合电池[超级电池的概念源于澳大利亚联邦科学与工业研究组织（CSIRO），以及日本Furukawa电池公司]。

除了这三类电池，我们将强调超级电池在混合动力汽车中的集成。测试结果显示，这种新设计的电池完全可以与镍氢电池匹敌。超级电池的概念与铅酸蓄电池和超级电容器相关，采用碳电极取代了部分负极，从而与二氧化铅正极共同组成不对称超级电容器。这种设计使得电池具有吸收或释放大电流的能力，进而满足混合动力汽车的应用需求。

同样，众多的汽车制造商（如通用、宝马、标致雪铁龙和德国大陆集团）也正在致力于铅酸蓄电池和超级电容器的混合技术。这主要有两方面的原因：首先是为了满足汽车用电需求的增加；其次，是将其作为了混合动力汽车的一个潜在解决方案。

混合动力汽车与电动汽车的比较

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