摘要:电动汽车已经成为当代汽车发展的主要方向,是21世纪最有潜力的交通工具。发展混合电动汽车是减少汽车石油消耗和尾气排放的最佳途径,混合驱动对汽车的电能存储系统提出了很高的要求,Ni/MH动力电池以其在多方面的优势而成为混合电动汽车和电动汽车首选的动力电池。
关键词:混合电动汽车,镍氢动力电池
1能源危机和环境危机促进电动汽车的发展
能源短缺、环境污染、气候变暖是全球汽车产业面对的共同挑战,新能源汽车的开发与应用问题成为各国汽车工业积极探索的焦点,在各国政府的推动下,全球各大汽车公司已经积极行动起来,新能源汽车在国际上得到了快速的发展。
我国是一个能源短缺的国家,但却是一个能源消耗大国,我国的石油消耗量仅次于美国,位居世界第二,据国际能源机构预测,随着越来越多中国消费者购买汽车,到2030年中国石油消耗量的80%需要依靠进口,能源的大量消耗带来温室气体的排放问题,我国的二氧化碳排
放量仅次于美国,列世界第二位[1,2]。我国政府已经认识到电动汽车潜在的巨大社会、能源和环境效益,同时作为未来汽车产业发展的重要方向,从提升国家汽车产业水平等角度开始推进我国电动汽车的研究开发及产业化,出台了购新能源车税费减免、“十城千辆”等激励和扶持措施,促进我国电动汽车的快速发展。
2混合电动汽车的发展现状
从全世界范围看,目前的电动车和混合动力车市场基本由日本汽车制造商主导,紧随其后的是北美汽车制造商。目前已批量销售的混合动力汽车包括丰田公司的Prius、本田公司的Insight、Civic本田电动车、福特公司的Escape等轿车。受日本混合动力技术的强势影响,欧美等国也逐渐意识到发展混合动力技术的重要性,分别调整了原有的技术重点,加大了对混合动力技术的研发。丰田的混合动力汽车在2003到2007 的四年时间里仅仅销售了20万辆,而2007年到2010年7月的短短2年半的时间里,销售量达到了168万辆,可以看出混合动力汽车近年来发展势头非常迅猛。
我国的混合电动汽车在科技部“十五”电动汽车重大专项和“十一五”“十城千辆”的大力推动下,取得了很大进展。一汽、二汽、长安、奇瑞、比亚迪等车企纷纷投入大量的人力、物
力,联合国内知名高校进行混合电动汽车的研发,目前仍处于研发和示范运行阶段。
3现阶段混合电动汽车的最佳动力电源
适合混合电动汽车使用的储能元件主要有铅酸电池、镍氢电池、锂离子电池、超级电容、燃料电池等。铅酸电池由于比能量低不适合用于混合电动汽车,而动力锂离子蓄电池也存在安全性、成本高、长期循环和储存后功率性能下降的问题,这就制约了其在混合电动汽车上的应用[3],超级电容具有很高的比功率,但比能量太低,而无法单独用于混合电动汽车,燃料电池的高成本、安全性和技术成熟度等原因也无法在混合电动汽车上使用。
镍氢电池具有高比能量、高比功率、充放电寿命长以及全封闭免维护无污染等优点,已实现了批量生产和使用,随着生产技术的提高和成本的进一步降低,其在HEV上得到广泛的应用,具有广阔的市场前景,已被列为近期和中期电动汽车的首选电池。目前已经成为产业化的混合电动轿车首选的一种绿电源[4,5]。
镍氢电池已被日本汽车企业成功的应用于混合电动轿车上,代表性的车型有丰田普锐斯和本田的“Insight”。普锐斯专用的HV蓄电池是丰田经过长期研究和试验后推出的最新科技成
果,由28块镍氢电池组成,同时由专用的控制模块对电池的电量、温度等进行控制,使电量保持在20%-80%,消除了影响电池寿命的记忆效应,大大延长了电池的寿命。与第一代普锐斯相比重量更轻,寿命更长,且耐久性非常高,不需要定期更换。另外三洋电机株式会社的HEV用镍氢充电电池方面,由于本田的“Insight”以及美国福特的“Fusion Hybrid”和“Mercury Milan Hybrid”等HEV销售势头良好,因此2010年将增产至月产300万个电池单元。
结论
电动汽车已经成为当代汽车发展的主要方向,是21世纪最有潜力的交通工具。发展混合电动汽车是减少汽车石油消耗和尾气排放的最佳途径,镍氢电池以其多方面的优势成为混合动力电动汽车的首选电池。
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