五種正極材料PK:哪一種更好?

電池制造商正在大力推廣電動汽車。假設(shè)他們沒有成功，會發(fā)生什么?也許就像燃料動力電池在20世紀(jì)90年代爆炸，或者生物燃料在過去的10年騰飛相同，沒有政府的大量補貼是不可能生存下去的。美國能源部也承認(rèn)，鋰離子電池的一些關(guān)鍵參數(shù)并不令人滿意。與鋰離子電池相比，新型的鎳氫電池更便宜、更安全、更適用于電力系統(tǒng)。

電力系統(tǒng)沒有理想的競爭者，所以鋰離子電池仍然是一個不錯的選擇。圖1顯示了五種替代電池，其中鋰鎳錳鈷(NMC)電池、磷酸鋰離子電池和鋰錳電池具有一定的優(yōu)勢。鋰鈷氧化物是消費電子產(chǎn)品中最受歡迎的電池(未上市)，是特斯拉和SmartFortwoED用于電動汽車的能量密度最高的電腦電池，由于其價格高和其他缺點，不適合許多電動汽車。人們要在安全、能源、成本和熱功能方面做出妥協(xié)。

以下是電力系統(tǒng)中電池的一些重要指南。

安全性:為電動汽車選擇電池最重要的準(zhǔn)則之一。媒體的驚訝和言辭可能導(dǎo)致大眾否定電動汽車。100年前也發(fā)生過類似的問題，比如蒸汽機和油箱爆炸。第一個問題是電池失去了控制。這個問題應(yīng)該在很大程度上通過堅固的配件和精心設(shè)計的安全電路得到解決，但仍然可能存在危險。確保電池在長期使用后的安全性是非常必要的。

壽命:反映電池的循環(huán)時間和儲存壽命。大多數(shù)電動汽車的電池壽命允許它們在使用8到10年內(nèi)一次充電行駛160公里(約100英里)。電池老化導(dǎo)致的電池容量退化是一個嚴(yán)重的問題(尤其是在炎熱的氣候條件下)。另一方面，汽車制造商缺乏針對不同條件和氣候下用戶的電池老化數(shù)據(jù)。因此，制造商通常會加大電池組的尺寸來彌補電池容量的損失，從而保證汽車在正常的使用壽命。

電池的高低溫功能:它反映了電池在極熱的夏季和極低的溫度下的功能。與內(nèi)燃機不同的是，電動汽車的電池要更高的溫度。當(dāng)汽車的動力源僅僅是電池時，電池的溫度、內(nèi)部加熱和冷卻所需的能量也將來自電池。

比能:即電池單位重量所包含的能量。眾所周知，電池每單位重量出現(xiàn)的能量僅為化石燃料的1%。1公斤(1.4l0.37加侖)汽油的容量約為12千瓦時，而1公斤電池的容量僅為120瓦時。但我們要了解的是，發(fā)動機功率超過90%，而內(nèi)燃機功率只有30%左右。雖然功率差異如此之大，但電池的儲能能力不是內(nèi)燃機的兩到四倍。

具體功率:與汽車的加速有關(guān)的人才，大部分電動汽車的電池比功率都不低。與同等馬力的內(nèi)燃機相比，電動機具有更好的轉(zhuǎn)矩比。

成本:這是電動汽車的第一個缺點。波士頓咨詢公司認(rèn)為，電池的政策成本很難限制在250-400美元/千瓦時。此外，還有其他因素要新增成本，如電路的安全維護、電池狀態(tài)、環(huán)境溫度控制和8-10年的保修。這些因素導(dǎo)致電池的價格與非電動汽車相當(dāng)，這實際上是電動汽車價格的兩倍。