電動(dòng)汽車電化學(xué)及儲(chǔ)能技術(shù)

近年來(lái)，為滿足嚴(yán)格的排放法規(guī)以及達(dá)到減少化石燃料燃燒的目的，使新能源汽車得到了不斷發(fā)展。但新能源汽車（如混合動(dòng)力汽車、插電式混合動(dòng)力汽車、電動(dòng)汽車）市場(chǎng)面臨儲(chǔ)能系統(tǒng)所需費(fèi)用高的挑戰(zhàn)，對(duì)此進(jìn)行了減少儲(chǔ)能系統(tǒng)所需費(fèi)用，增加儲(chǔ)能系統(tǒng)使用壽命以及提高其能量密度的研究。概述了當(dāng)前電池和超級(jí)電容技術(shù)，同時(shí)對(duì)有前景的電化學(xué)電池以及新一代儲(chǔ)能系統(tǒng)進(jìn)行了展望。分析研究表明，混合式儲(chǔ)能系統(tǒng)是解決傳統(tǒng)電池和超級(jí)電容技術(shù)瓶頸的有效方法。而將先進(jìn)電化學(xué)技術(shù)(先進(jìn)電池技術(shù))與超級(jí)電容結(jié)合起來(lái)可改善混合式儲(chǔ)能系統(tǒng)的性能，新一代儲(chǔ)能系統(tǒng)能夠達(dá)到并超過(guò)當(dāng)前儲(chǔ)能系統(tǒng)的性能。

介紹了當(dāng)前應(yīng)用的鋰電池技術(shù)、電池管理系統(tǒng)、電池組技術(shù)。對(duì)傳統(tǒng)的電池保護(hù)機(jī)制（如低電壓/過(guò)電壓現(xiàn)象、過(guò)度充電/充電不足、高溫保護(hù)機(jī)制等）進(jìn)行了分析。對(duì)電池和超級(jí)電容電解槽模型、狀態(tài)、參數(shù)估計(jì)、電平衡和再分配問(wèn)題做了說(shuō)明。對(duì)混合式儲(chǔ)能系統(tǒng)拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)的優(yōu)點(diǎn)與缺點(diǎn)也做了詳細(xì)分析介紹。最后將混合式儲(chǔ)能系統(tǒng)與傳統(tǒng)儲(chǔ)能系統(tǒng)進(jìn)行了對(duì)比評(píng)估，以評(píng)估混合式儲(chǔ)能系統(tǒng)更適合電動(dòng)汽車。

在評(píng)估過(guò)程中，將超級(jí)電容和鋰電解槽技術(shù)結(jié)合產(chǎn)生新一代混合式儲(chǔ)能系統(tǒng)，該混合儲(chǔ)能系統(tǒng)可以滿足美國(guó)先進(jìn)電池聯(lián)合會(huì)2020年的標(biāo)準(zhǔn)。該系統(tǒng)具有更高的續(xù)駛里程、電力驅(qū)動(dòng)功率系數(shù)、電池使用壽命。如果研究機(jī)構(gòu)、電池生產(chǎn)商和車輛制造商能夠進(jìn)一步合作，則可以生產(chǎn)出不同類型的電池而滿足電動(dòng)汽車不同的性能。

刊名：IEEE Journal of Emerging and Selected Topics in Power Electronics（英）

刊期：2016年第4期

作者：Ephrem Chemali

編譯：王陽(yáng)