分析混合电动汽车如何突破电池技术瓶颈

2013-07-28 03:54

kumsing

关注

　　3.能源介绍

　　3.1燃料电池+超级电容

　　燃料电池是能够持续的通过发生在阴极和阳极的氧化还原反应将化学能转化为电能的一种能量转换装置。只要连续不断地向燃料电池内输入氧化剂和燃料，就能不断提供电能，这是它与常规电池的区别。其优点有以下几方面：

　　（1）工作时间长：燃料电池具有连续工作时间长和能量转换效率高两种优势。

　　（2）高效：它不通过热机过程，不受卡诺循环的限制，其能量转化效率在40-60%；如果实现热电联供，燃料的总利用率可高达80%以上。

　　（3）环境友好：以纯氢为燃料时，

　　燃料电池的化学反应物仅为水，二氧化碳的排放量大量减少，这对缓解温室效应起到重要作用。

　　（4）安静：燃料电池工作部件很少，工作时噪音低。

　　（5）可靠性高：燃料电池经历了碱性、磷酸、熔融碳酸盐和固体氧化物等几种类型的发展阶段，其运行非常可靠，可以作为不间断电源和各种应急电源使用。

　　燃料电池启动时的反应速度不及内燃机引擎，若提高反应速度则必须保证它的稳定性。它还具有相对较软的输出特性，会导致效率下降，为解决此问题，需由燃料电池和有较硬输出特性的DC／DC变换器组成一个整体，负责对整车供电。为了解决电动汽车续驶里程与加速爬坡性能之间的矛盾，可以采用由主能源--燃料电池提高最佳的续驶里程，而由辅助能源--超级电容在加速和爬坡时提供短时的辅助动力。辅助能源系统的能量可以直接取自主能源，也可以在电动汽车刹车或下坡时回收可再生的动能。超级电容具有负载均衡作用，燃料电池的放电电流减少使电池的可利用能量、使用寿命得到显著提高。

　　3.2太阳能电池+蓄电池

　　太阳能是一种可再生的绿色能源。太阳能电池是符合可持续发展的一种节能环保电池。在车体上安装太阳能电池，主要目标是质量小，安全，受到空气阻力最小和太阳能吸收能量最大化。目前得到广泛应用的是晶硅电池和薄膜电池，其转换效率和成本潜力如表1所示。

表1 太阳能电池的转换效率和成本潜力