哈爾濱工業(yè)大學(xué)應(yīng)用化學(xué)系主任胡信國(guó)

由中國(guó)汽車(chē)報(bào)社、中國(guó)汽車(chē)工程學(xué)會(huì)主辦，天能電池集團(tuán)、汽車(chē)網(wǎng)承辦的中國(guó)新能源汽車(chē)發(fā)展高峰論壇，于2010年5月28日在上海舉行。政府決策與領(lǐng)導(dǎo)部門(mén)、汽車(chē)廠商、動(dòng)力電池企業(yè)、研究機(jī)構(gòu)、大專(zhuān)院校、協(xié)會(huì)組織以及業(yè)內(nèi)專(zhuān)家就新能源汽車(chē)示范推廣、技術(shù)發(fā)展和商業(yè)化經(jīng)驗(yàn)等熱點(diǎn)話題進(jìn)行了深入交流和探討。哈爾濱工業(yè)大學(xué)應(yīng)用化學(xué)系主任胡信國(guó)發(fā)表自己看法，認(rèn)為發(fā)展超級(jí)電池更經(jīng)濟(jì)安全。

價(jià)格過(guò)高和安全隱患制約鋰電池推廣

對(duì)于目前市場(chǎng)上熱炒的鋰離子電池，胡教授并不完全支持。他指出，鋰電池包括硫酸鐵鋰電池還存在一些問(wèn)題。一是價(jià)格太高。做為較成熟的混合動(dòng)力車(chē)，普銳斯在中國(guó)的銷(xiāo)量并不大，很大程度上是因?yàn)檫@款車(chē)的電池成本——一組電池要六萬(wàn)塊錢(qián)。普通中等檔次的轎車(chē)，加一組電池就賣(mài)到28、9萬(wàn)，普通消費(fèi)者難以接受。而鋰離子電池的價(jià)格比鎳氫電池還要貴。

鋰離子電池的另一個(gè)問(wèn)題就是尚存在安全隱患。胡教授認(rèn)為“在純電動(dòng)車(chē)和混合動(dòng)力車(chē)上，安全性還是第一位的。而鋰離子的活性很高，在乘用車(chē)上使用，一旦著火爆炸，就會(huì)威脅到駕駛者的生命安全。”

超級(jí)電池：鉛酸電池升級(jí)

鋰電池由于價(jià)格和安全問(wèn)題，現(xiàn)階段還難以推廣。那么制造技術(shù)已經(jīng)成熟的鉛酸電池是否能滿足電動(dòng)車(chē)發(fā)展的需要呢？電動(dòng)車(chē)在啟動(dòng)階段需要高倍率的充電放電，頻率很高，電池總是抽不出電來(lái)。如果采用普通的鉛酸電池，負(fù)極就會(huì)硫酸鹽化，導(dǎo)致電池很快失效。普通的鉛酸電池如果想要?jiǎng)偃卧谌�混合的市�?chǎng)中占有一席之地，就需要對(duì)現(xiàn)有的基礎(chǔ)上做一些技術(shù)創(chuàng)新。在胡教授看來(lái)，這條創(chuàng)新的道路就是做超級(jí)電池。

簡(jiǎn)單來(lái)說(shuō)，超級(jí)電池就是把鉛酸電池和超級(jí)電容器混合在一起，同時(shí)具備鉛酸電池和超級(jí)電容器的功能。現(xiàn)在有一種方式是一組鉛酸電池，一組超級(jí)電容器一起用，但是體積太大，成本較高。而超級(jí)電池采用的是另外一種思路。據(jù)胡教授介紹說(shuō)：“我們找到一種方式，就是把鉛酸電池負(fù)極板，一半做成超級(jí)電容器的碳電極，一半做成鉛酸電池的鉛負(fù)極，這實(shí)際是在電池內(nèi)部將兩者并聯(lián)起來(lái)，我們叫做內(nèi)并方式。”

超級(jí)電池的工作方式如下：汽車(chē)在啟動(dòng)的時(shí)候，需要大功率用電，這個(gè)時(shí)候碳電極起作用；穩(wěn)速行駛時(shí)需要的能量，由鉛酸電池的鉛負(fù)極來(lái)提供。超級(jí)電容器主要是在發(fā)動(dòng)需要大電流時(shí)起作用。兩者功能實(shí)現(xiàn)互補(bǔ)后，使得其比普通的鉛酸電池更具優(yōu)越性。

超級(jí)電池優(yōu)點(diǎn)多多

據(jù)胡教授介紹，采用內(nèi)并方式后，超級(jí)電池的體積明顯縮小；由于超級(jí)電容器的存在，它又有很大的功率，完全適合全混合動(dòng)力車(chē)的要求。在價(jià)格上，超級(jí)電池比普通鉛酸稍貴一點(diǎn)，但比鎳氫電池和鋰電池都要便宜，價(jià)格只有鎳氫電池的1/4。它是由制造技術(shù)已經(jīng)相當(dāng)成熟的鉛酸電池升級(jí)換代而來(lái)，并不需要更多的投入，而且在安全性也有保障。

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比能量指的是單位重量或單位體積的能量。比能量用Wh/kg或Wh/L來(lái)表示。Wh是能量的單位，W是瓦、h是小時(shí)；kg是千克(重量單位)，L是升(體積單位)。舉一個(gè)例來(lái)說(shuō)明：5號(hào)鎳鎘電池的額定電壓為1.2V，其容量為800mAh，則其能量為0.96Wh(1.2V×0.8Ah)。同樣尺寸的5號(hào)鋰－二氧化錳電池的額定電壓為3V，其容量為1200mAh，則其能量為3.6Wh。這兩種電池的體積是相同的，但是鋰－二氧化錳電池的比能量是鎳鎘電池的3.75倍！