誰是燃料電池的好基友?(下篇)
大嘎吼,今天讓我們原文再續,書接上一回。上文講到濃眉大眼的燃電兄原來是個慢性子,做事慢條斯理,分分鐘急死人,這時候,需要搭檔一位說干就干、雷厲風行的小兄弟才可以與電機大魔王對壘。那麼,接下來我們看看哪位小兄弟能成為燃電兄的搭檔。
4. 誰是最佳的峰值電源
上述混動結構需要峰值電源能實現以下功能:
1、單獨啟動車輛及燃料電池,並維持直到車輛達到巡航速度;
2、在急加速和爬坡時候,能即時提供燃料電池不足部分的功率;
3、能吸收怠速時候燃料電池富餘的能量及回收車輛制動能力。
那麼成為燃料電池車的峰值電源則要有以下要求:能量密度大、比功率高、安全性高、壽命長、可靠性好。
基本上,一般化學電池都能滿足上述中的部分要求,但誰更適合呢?下面列出了主流的幾大類化學電池的特性。
鉛酸電池的優點在於技術成熟,安全可靠,造價低廉,但缺點同樣突出,能量密度低,循環壽命短。
鎳氫電池最大優點是倍率性能好,比功率高,放電平穩,當然缺點也有,自放電高,單體電壓低。
至於鋰電,大家都很熟悉了,我就不說了吧,除了倍率性能不如鎳氫電池,其他參數均在鎳氫之上,當然成本也是。
作為燃料電池車載峰值電源,我們應該尤其關注兩個參數,能量密度和倍率性能。車內空間寸土尺金,而且多一分重量意味著多一分能耗,能量密度這項指標的重要性不言而喻。倍率性能越好代表能以更小容量實現同樣的輸出功率,更小容量代表更小的體積,更小的成本。
其實鉛酸電池純粹我是用來湊數的,第一個就可以排除了。超級電容在牆角畫圈圈,原來我連湊數都不配。能力密度低是鉛酸電池的硬傷,又大又重,除了便宜一無是處。在純鋰電電動車領域,鋰電能打敗鎳氫是因為更快的充電速度和更高的功率密度。而作為峰值電源,充電速度這個特性就變得沒那麼重要了。這時看起來鎳氫電池和鋰電則是各有千秋。但長遠看來,鋰電技術發展潛力比鎳氫電池要大。而且鋰電這幾年因為政策支持,發展迅速,鋰電相對與鎳氫電池的短板越來越不明顯,優勢則越來越遠。
因此,鋰電被欽定為燃電的好基友了。
5. 原來你們都叫鋰電?
上表中基本將鋰電的類型都列出來了。其實要說那種鋰電最適合搭配燃電,就挑出來三個,磷酸鐵鋰、三元和鈦酸鋰。
磷酸鐵鋰除了能量密度低點,其他指標都是處於中等水平,屬於沒有大缺點也沒有太多亮點的中庸選手,但他還是憑著中規中矩的特性成為主流的動力鋰電池類型之一。據我所知,在現在的燃料電池車上,除了裝鎳氫電池的,大部分用的就是磷酸鐵鋰電池。
三元本來因為高能量密度,成為國外純電動車的採用最多的電池類型。如今在國內,因為政策的東風,三元在中國也越發受到重視。但畢竟三元還是有其缺點,例如,壽命短,再例如,安全性相對較低。
至於鈦酸鋰,現在一看到鈦酸鋰我就想起董小姐是不是沒救了,優點和缺點同樣突出。優點超長壽命、超級安全、倍率性能高,缺點就是,胖!能量密度低,而且是材料特性決定,達到極限也不如其他材料。而且現在來說,成本也比其他鋰電要貴。
6. 我有一個大膽的預測
以現在理由來看,上述三種鋰電都可以用作燃料車的峰值電源,採用哪種都有其優勢與缺點。但長遠來看,我認為未來會是磷酸鐵鋰和三元二分天下。首先,鈦酸鋰因為其材料性質限制,現在來看,技術參數還湊合,但未來會被小型化輕型化的浪潮拍死。磷酸鐵鋰渾身都沒有大缺點,就算將來對能量密度有更高要求,也能憑自身製造成本低廉搶佔中低端市場。無論如何,市場都會有其一席之地,定位不同而已。至於三元,技術的發展會把三元鋰電能量密度往理論值推進,同時也必定會提高壽命及安全值。當然這些進步都需要代價,三元的成本必然會比磷酸鐵鋰更高。那麼我認為未來,磷酸鐵鋰會據守中低端,三元會服務中高端市場。
突然回頭一看,好像,純電力車的鋰電未來應該也差不多吧。
推薦閱讀:
TAG:燃料電池Fuelcell | 鋰離子電池 | 新能源汽車 |