劉春艷

(黑龍江農(nóng)業(yè)職業(yè)技術(shù)學(xué)院，黑龍江 佳木斯 154007)

隨著科技的進步和人們對生活的高質(zhì)量要求，推動著汽車工業(yè)也得到了迅猛發(fā)展，同時也伴隨產(chǎn)生了很多問題。保護環(huán)境、節(jié)約資源的呼聲日益高漲，傳統(tǒng)的內(nèi)燃機汽車的大量尾氣排放所造成的大氣污染問題一直困撓著人們的生活及社會的發(fā)展。此時，電動汽車作為無污染、噪聲低等優(yōu)點為主打的新一代交通工具誕生了，引起人們的普遍關(guān)注。

一 電動汽車的發(fā)展現(xiàn)狀

與內(nèi)燃機汽車相比，電動汽車具備很多的優(yōu)點，包括結(jié)構(gòu)簡單、行駛零排放、噪音低、能源利用率高、易維護等。但就目前的發(fā)展狀況來說電動汽車還存在很多亟待解決的問題，蓄電池一次充電行駛里程較短、動力不足等，而解決的關(guān)鍵是電源技術(shù)的改進和創(chuàng)新，這也是電動汽車競爭的關(guān)鍵。

回顧過去，本土車企發(fā)展新能源汽車已從粗放式、膨脹式發(fā)展正日趨理性。在國家組織的大規(guī)模示范工作引導(dǎo)下，各類電驅(qū)動汽車從研發(fā)狀態(tài)進入實際應(yīng)用，取得了初步成績，同時也暴露出許多問題，這需要各方的共同努力。珠三角、長三角、京津與中原等地區(qū)的動力電池產(chǎn)業(yè)集群初見端倪，動力電池的研發(fā)與產(chǎn)業(yè)化水平進步很快，磷酸鐵鋰電池得到安全使用成為現(xiàn)階段動力電池的主力，在安全技術(shù)提升的基礎(chǔ)上，具有更高能量密度的三元材料等電池可望不久得到應(yīng)用，在鼓勵政策上也有了突破，為下一步推廣工作創(chuàng)造了環(huán)境。

二 電動汽車用蓄電池的技術(shù)狀況

目前開發(fā)使用的動力電池主要包括以下幾種。

1.鉛酸電池。廣泛用于內(nèi)燃機汽車的起動動力源，發(fā)展歷史悠久，技術(shù)成熟，具有可靠性好、原材料易得、價格便宜等優(yōu)點?？煞譃閮深?，一是注水式鉛酸電池，價廉但需要經(jīng)常維護，補充電解液;二是閥控式鉛酸電池，在充電或工作異常時在電池內(nèi)會產(chǎn)生多余氣體，閥控式鉛酸電池可以利用安全控制閥自動調(diào)節(jié)以保護電池，而且此電池還可免維護。鉛酸電池的缺點：一是體積大、質(zhì)量重;二是壽命短、成本高;三是一次充電行駛里程較短。

2.鎳金屬電池。可分為兩種——鎘鎳電池和氫鎳電池。鎘鎳電池可以快速充電，比能量高和使用壽命長，但由于其含有重金屬鎘，易造成環(huán)境污染且價格較高。氫鎳電池無重金屬污染問題，是一種綠色環(huán)保的鎳金屬電池，正極為鎳氫氧化物，負極為儲氫合金材料，可以實現(xiàn)密封設(shè)計，在比能量、比功率及循環(huán)壽命等方面都比鎘鎳電池有所提高，已被列為電動汽車用首選動力電池，但還存在價格太高、均勻性較差、自放電率較高等問題，這都影響其在電動汽車上的應(yīng)用和推廣。

3.鋰離子蓄電池。是一種高容量的可充電的電池，在90年代得到蓬勃發(fā)展。與氫鎳電池相比它能存儲更多的能量、較長的循環(huán)使用壽命、更小的自放電率、無記憶效應(yīng)和環(huán)境污染，在能量存儲技術(shù)研究方面成為當今各國的熱點。鋰離子蓄電池的電極為鋰金屬氧化物和儲鋰碳材料，根據(jù)電解質(zhì)的不同，鋰離子蓄電池一般可分為鋰離子電池和鋰聚合物電池兩種。

4.鋅空氣電池。是一種機械更換離車充電方式的高能電池。鋅空氣電池的優(yōu)點是比能量高、免維護、適應(yīng)工作環(huán)境廣、環(huán)保、安全可靠;缺點是比功率較小、充電難、壽命較短、不能輸出大電流，通常用其它電池幫助起動和加速。

5.超級電容。是一種電化學(xué)電容，兼具電池和傳統(tǒng)物理電容的優(yōu)點。根據(jù)電極材料不同可分為碳類超級電容和金屬氧化物超級電容。超級電容往往和其它蓄電池聯(lián)合應(yīng)用作為電動汽車的動力電源，可以滿足電動汽車對功率和大電流放電的要求，減少蓄電池體積和延長蓄電池壽命。

6.燃料電池。是一種利用水電解反應(yīng)的逆過程將燃料和氧化劑中的化學(xué)能通過電極反應(yīng)轉(zhuǎn)化為電能的發(fā)電裝置，反應(yīng)產(chǎn)物是電、水和熱，目前只有質(zhì)子交換膜型燃料電池最適合電動汽車使用。燃料電池不需長時間充電只按需補充燃料即可，而且無燃燒真正達到清潔、可再生、無排放的要求，同時無噪聲、使用壽命長、可靠性好、易維護，實際效率是普通內(nèi)燃機的2至3倍，將成為21世紀的首選能源。

7.太陽能電池。是一種把光能轉(zhuǎn)換為電能的裝置。目前，部分機構(gòu)也已研制出了使用太陽能電池的電動汽車樣車，但由于存在光電轉(zhuǎn)換效率不高、價格太高、電池系統(tǒng)配置較復(fù)雜等問題近期內(nèi)只能作為電動汽車的補充電源，還不能大規(guī)模的生產(chǎn)應(yīng)用。

三 電動汽車發(fā)展的前景展望

展望2013年，對于中國電動汽車的發(fā)展前景充滿希望。

第一，混合動力客車是近期實現(xiàn)市場化最有希望的產(chǎn)品，應(yīng)高度重視。目前，混合動力車的啟停式技術(shù)已經(jīng)趨于成熟，能夠?qū)崿F(xiàn)節(jié)能效果和提升汽車動力性能，已經(jīng)得到世界汽車產(chǎn)業(yè)的普遍認可與重視，我國政府已確定在2013年將混合動力客車向全國其他城市擴大推廣，期待2013年取得進展。

第二，純電動小型車是實現(xiàn)新能源汽車戰(zhàn)略目標的主要車型。由于純電動汽車是一種新型代步工具，人們對它的認識還很有限，存在著各方面的擔憂，讓消費者逐步接受電動汽車難度很大，要采取多種措施，嘗試多種推廣模式，比如可以根據(jù)私人用車日行里程較短，停車方便，充電樁安裝容易等方面入手在一些比較富裕與重視環(huán)保的中小城鎮(zhèn)開展示范工作等。

第三，動力電池是電動汽車的核心。要實現(xiàn)更高能量密度的電池技術(shù)，技術(shù)創(chuàng)新是中心工作，那么在各方面的支持和政策扶植下組建合理的動力電池研究體系勢在必行，既要防止產(chǎn)業(yè)盲目擴建與投資又要政策扶持優(yōu)秀電池企業(yè)做大做強，形成完整的產(chǎn)業(yè)鏈，培養(yǎng)具有競爭力的電池產(chǎn)業(yè)集群。

第四，蓄電池充電的配套基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)需要進一步明確一些原則與實施細則，防止形成壟斷局面。做好停車位慢充充電樁建設(shè)的調(diào)研、規(guī)劃、建設(shè)、管理與服務(wù)工作，合理布局，節(jié)約土地。充電模式要以慢充為主、快充為輔的方式，這對汽車電池與電網(wǎng)都有利，并制定全國統(tǒng)一的電動汽車電費標準與計費方法。

當前，在汽車工業(yè)中電動汽車正將成為發(fā)展主流，能量存儲技術(shù)的創(chuàng)新和發(fā)展、動力驅(qū)動系統(tǒng)技術(shù)突破與完善將成為電動汽車領(lǐng)域的競爭焦點，同時也會伴隨著低成本、高能量密度、高功率密度的動力電池商品化的實現(xiàn)，電動汽車必將成為21世紀交通工具的主流。