电动车电池的开发现状及展望

缩短一个数量级。目前ALABC 正在大力支持各有关方面的研究改进工作。假如上述研究改进目标能在铅蓄电池的生产中实现， 则铅蓄电池将在近期电动车的产业化过程中发挥重要作用。

　　我国在"八五"计划期间， 国家科委和国家计委就把电动车用铅蓄电池的研究和开发列为重点项目予以支持。许多从事电动车设计和研制的单位认为， 虽然铅蓄电池比能量低， 但在我国期望将公交车、出租车放在电动车使用的首要地位的情况下，铅蓄电池以其价格低廉， 能够大量生产供应的优势， 被列入近期电动车产业化工程项目计划中还是可行的。

　　表3 列出我国电动车用密封铅蓄电池的近期研究发展目标， 其中第一阶段强调电池总体性能的提高， 第二阶段把重点放在电池循环寿命及电池性能的均匀一致性的改进上。

　　表3 我国电动车用密封铅酸电池研制目标

　　1991~1995 期间， 保定金风帆蓄电池有限公司、轻工业化学电源研究所等单位参与电动车用密封铅蓄电池的研制工作。其中风帆电池厂采用正负极涂膏平板电极， 轻工业化学电源研究所则正极采用其具有专利权的椭圆形管式极板， 负极仍为涂膏平板电极。试制结果表明， 我国的电动车用铅蓄电池除循环寿命外其余各项均能达到第一阶段研制目标。

　　目前风帆公司及镇江蓄电池厂的密封铅蓄电池已在我国改装车上试用， 其中在面包车上采用20只12V·150A·h 电池， 最高车速80km/ h ， 充电一次行驶100km; 小轿车使用10 只12V ·150A·h 电池组，车速可达80km/ h ，充电一次行驶100km.存在的最大问题是均匀性差， 个别电池累计行车里程不足1 000km就需更换。

　　1. 2 金属氢化物镍电池

　　金属氢化物镍电池（MH2Ni） 是90 年代发展起来的一种新型绿色电池， 它与镉镍电池有很好的互换性， 但没有镉污染而且比能量较高。小型圆柱式MH2Ni 电池在日本已达到产业化规模生产， 广泛应用于便携式信息设备。电动车用MH2Ni 电池主要在美国及日本进行开发。美国OvONic 公司在美国先进电池开发联合体（USABC） 的资助下开展了电动车用MH2Ni 电池的开发， 据报导研制水平已接近USABC制定的中期发展目标（见表4） ，但成本仍较高，目前MH2Ni 电池的价格为500~700美元/ kW·h ，据报导，美国通用汽车公司今年已开始生产装有高性能MH2Ni 电池的EV21 电动轿车， 采用24 只13. 2V、90A·h、1. 2kW·h 的电池模块， 重量410kg（若用铅蓄电池重量为553kg） 一次充电可按城市行驶模式行驶150km（铅蓄电池为112km） 。整车售价为43 995 美元，租赁的月租费为499 美元。而采用铅酸电池的整车售价为33 959 美元，月租费为424 美元。

　　表4 USABC中长期目标及Ovonic 公司MH2Ni 电池性能

　　日本从事电动车用MH2Ni 电池开发的主要代表性厂家为松下电池公司， 不但开发了纯电池电动车用的EV 型电池组， 还开发了供汽油机- 电池混合动力的HEV用的高功率型MH2Ni 电池， 其主要性能参数见表5.其中HHR650D 型电池就用在丰田公司于1997 年12 月率先宣布的全世界第一次批量生产的EV - Prius 混合动力电动轿车上。该车除装有1. 5L 42. 6kW汽油发动机外， 还装有40 块7. 2V、6. 5A·h 电池模块，构成288V、6kW·h 电池组， 电池重136kg.在高速行驶时采用汽油机动力； 低速、起动、爬坡时采用电池动力。最高车速为160km/ h ，一次加油（50L） 可行驶1 400km， 是普通燃油汽车的2倍。与普通燃油汽车相比，其CO2 排放量减少50 % ，CO、CH及NOx 排放量减少了90 %.这种混合动力车的售价为18 000 美元， 约为纯电池动力车的一半。

　　该车已投放日本市场， 并在1998 年形成热销， 售出18 000 辆。目前的生产能力为每月2 000 辆，并计划在2000 年销往北美及欧洲，计划销售20 000 辆。

　　表5 松下公司电动车用MH2Ni 电池主要性能

目前世界各大汽车公司都在研制、开发并生产混合电动车。预计在零排放的纯电池电动车成为主流之前， 混合电动车在一段时间内可以取代部份燃油汽车，形成一定的规模。我国在政府863 计划支持下， 北京有色金属总院进行了电动车用方形MH2Ni 电池的研究试验， 共设计了10A·h、44A·h、80A·h、100A·h 4 种单体电池，比能量分别为55W·h/kg、58W·h/ kg、60W·h/ kg 及67W·h/ kg.若组合成6V ·100A ·h 电池组， 则比能量为54W·h/ kg［3 ］ 。曾在电动摩托车及电动轿车上进行了演示。另外， 和平海湾电源集团公司在消化日本东芝引进生产线技术基础上， 开发了电动车用方形MH2Ni