新能源電池有哪些類別?
新能源電池類別多樣,主要有鉛酸蓄電池、鎳氫電池、鋰離子電池、鎳鎘電池、鈉硫電池等。鉛酸蓄電池歷史悠久,可靠性高且價格親民;鎳氫電池循環(huán)壽命長、無記憶效應(yīng);鋰離子電池作為新型電池,應(yīng)用廣泛;鎳鎘電池比能量和比功率不錯,可快速充電;鈉硫電池則有著高比能量的優(yōu)勢。這些不同類別的新能源電池,各有特點(diǎn),在不同領(lǐng)域發(fā)揮著重要作用 。
鉛酸蓄電池?fù)碛谐^100年的歷史,最初用于內(nèi)燃機(jī)車的起動電源,是電動汽車領(lǐng)域較為成熟的電池類型。它的可靠性極高,原料容易獲取,價格也十分低廉。正因如此,在一些對成本較為敏感、性能要求相對不高的場景中,鉛酸蓄電池依然有著廣泛的應(yīng)用 。不過,它能量密度較低、壽命較短等缺點(diǎn)也較為明顯,在追求高性能的新能源汽車發(fā)展進(jìn)程中,逐漸面臨被替代的局面。
鎳氫電池屬于堿性電池,循環(huán)壽命長是它的一大亮點(diǎn),而且不存在記憶效應(yīng),這意味著在使用過程中無需過于擔(dān)心因充電習(xí)慣問題而影響電池性能。它使用氫氧化物作為電解質(zhì),具備較高的充放電效率和良好的安全性,在上世紀(jì)90年代后取得了較大發(fā)展,很多混合動力汽車都采用了鎳氫電池。但它也有價格相對較高的不足,這在一定程度上限制了其更廣泛的應(yīng)用。
鋰離子電池是一種新型的高壓、高能量密度可充電電池,在民用和國防等眾多領(lǐng)域都展現(xiàn)出了廣闊的應(yīng)用前景,如今更是成為新能源汽車的主流電池類型。在售電動汽車配備的鋰電池主要有磷酸鐵鋰電池和三元鋰電池。磷酸鐵鋰電池能量密度約在100 - 110Wh/kg,熱穩(wěn)定性極佳,在500 - 600℃的高溫時內(nèi)部化學(xué)成分才開始分解,安全性非常高,常用于對安全性要求較高的電動公交車等大容量應(yīng)用場景。三元鋰電池重量能量密度約達(dá)200Wh/kg,能夠?yàn)檐囕v帶來較長的續(xù)航里程,不過在250 - 350℃時內(nèi)部化學(xué)成分就開始分解,所以對電池管理系統(tǒng)要求頗高,是對續(xù)航有較高要求的純電動汽車的主流方向。
鎳鎘電池在鉛酸蓄電池之后得到了廣泛應(yīng)用,比能量可達(dá)55W h/kg,比功率在190W/kg以上,具備快速充電的能力,循環(huán)壽命也比較長。然而,鎳鎘電池含有重金屬,可能會對環(huán)境造成污染,并且存在一定的電池記憶效應(yīng),在使用時需要更謹(jǐn)慎地進(jìn)行充放電管理。
鈉硫電池?fù)碛辛钊瞬毮康母弑饶芰?,理論值可達(dá)760W.h/kg,實(shí)際應(yīng)用中也大于100W.h/kg,是鉛酸蓄電池能量的3 - 4倍,極具發(fā)展?jié)摿?。但它的工作溫度范圍較窄,需要保持在200攝氏度左右,這一條件給其實(shí)際應(yīng)用帶來了諸多挑戰(zhàn)。
綜上所述,每一類新能源電池都有其獨(dú)特的性能特點(diǎn),在成本、能量密度、安全性、充放電性能、工作溫度等方面各有優(yōu)劣。這些不同類別的電池,共同推動著新能源領(lǐng)域的發(fā)展,滿足了不同場景、不同需求下的能源存儲與轉(zhuǎn)換需求,隨著技術(shù)的不斷進(jìn)步,它們也將在各自適合的領(lǐng)域發(fā)揮更大的作用。
(圖/文/攝:太平洋汽車 整理于互聯(lián)網(wǎng))
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