電動(dòng)自行車

歐美等西方國家生產(chǎn)銷售電動(dòng)自行車較早，英、美、法、意等國都有生產(chǎn)公司推出電動(dòng)自行車。日本自行車振興協(xié)會(huì)有一項(xiàng)統(tǒng)計(jì)表明，世界上現(xiàn)有電動(dòng)自行車的廠家超過100家，為其配套用的動(dòng)力電池生產(chǎn)企業(yè)最著名的是日本三洋電機(jī)公司、東芝電池公司、法國的薩佛特公司、德國的瓦爾塔公司等。

電動(dòng)自行車作為發(fā)展中國家的代步工具，近年來也發(fā)展迅速，特別是在中國。自1998年以來，國內(nèi)電動(dòng)自行車產(chǎn)量一直以年均40%的速度增長。2012年中國電動(dòng)自行車的保有量已達(dá)到2億輛。據(jù)權(quán)威機(jī)構(gòu)預(yù)測(cè)，到2015年我國電動(dòng)自行車的產(chǎn)值將達(dá)到1000億元，其中配套電池的產(chǎn)值將達(dá)到160億元。

電動(dòng)摩托車

摩托車作為一種靈活方便的交通工具，在中國南方以及一些東南亞國家有著巨大的市場(chǎng)。摩托車雖然給人們帶來了很多方便，但摩托車排放的尾氣污染被認(rèn)為是我國大、中城市大氣的主要空氣污染源之一。據(jù)說一輛小小摩托車的排污相當(dāng)一輛桑塔納轎車的排污。為了凈化環(huán)境，保證城市的藍(lán)天碧空，我國已有60多個(gè)城市禁限摩托車。

世界各國著名摩托車廠家已經(jīng)在積極研制開發(fā)電動(dòng)摩托車，包括日本的雅馬哈與本田等企業(yè)。我國一些摩托車企業(yè)也在積極為摩托車尋找更為環(huán)保的動(dòng)力來源。目前，新大洲、春蘭、重慶嘉陵等摩托車廠商紛紛將目光投向極具優(yōu)勢(shì)的鋰離子動(dòng)力電池，正在與動(dòng)力電池生產(chǎn)廠家共同開發(fā)電動(dòng)摩托車。這種局面無疑給動(dòng)力電池的未來市場(chǎng)創(chuàng)造了無限的商機(jī)，其輝煌的市場(chǎng)前景是無法估量的。

混合動(dòng)力汽車

電動(dòng)汽車是以車載電池為動(dòng)力，依靠大功率電動(dòng)機(jī)提供動(dòng)力的新型交通工具。電動(dòng)汽車具有污染小至無污染、動(dòng)力源多樣化、能量利用率高、使用維修方便等優(yōu)點(diǎn)，被認(rèn)為是二十一世紀(jì)最具應(yīng)用前景的潔凈車型，越來越受到當(dāng)今社會(huì)的認(rèn)可和青睞。一般把電動(dòng)汽車分為純電動(dòng)汽車（EV）、混合式電動(dòng)汽車（HEV）和燃料電池電動(dòng)汽車（FCEV）三大類。EV的動(dòng)力來自于各種蓄電池。HEV的動(dòng)力來源于兩種或兩種以上的不同能源，如蓄電池和汽油發(fā)動(dòng)機(jī)或柴油發(fā)動(dòng)機(jī)。這些能源可分別用作汽車的動(dòng)力能源，也可相互協(xié)作來驅(qū)動(dòng)汽車。按照電池相對(duì)于燃油發(fā)動(dòng)機(jī)的功率比大小，HEV可以分為助力型（輕度混合）雙模式型（中度混合）和續(xù)駛里程延長型（高度混合）。PHEV的動(dòng)力則來自燃料電池。電池和燃油兩種動(dòng)力的混合程度不同，對(duì)電池的要求也不同。不同類型的電動(dòng)汽車對(duì)動(dòng)力電池的技術(shù)要求如表2所示。

動(dòng)力電池技術(shù)分析及應(yīng)用領(lǐng)域

目前，大部分電動(dòng)汽車的動(dòng)力電池采用鉛酸蓄電池、鎳氫電池、鋰離子電池和燃料電池。其中，鉛酸蓄電池的技術(shù)最為成熟，但其能量密度和功率密度不高，不適合電動(dòng)汽車的應(yīng)用。就當(dāng)前技術(shù)水平看，鎳氫電池的綜合優(yōu)勢(shì)最為明顯，國際上知名汽車制造廠家如日本豐田，美國通用和德國大眾等，大部分選用鎳氫動(dòng)力電池作為HEV的動(dòng)力電池，如已經(jīng)上市的Prius等車型。這表明大功率鎳氫動(dòng)力電池技術(shù)已基本成熟。由于鋰離子電池具有重量輕、單體電池電壓高等優(yōu)點(diǎn)，是業(yè)內(nèi)公認(rèn)的動(dòng)力汽車電池的新的發(fā)展方向。目前，松下、LG化學(xué)、NEC等日韓企業(yè)正在積極開發(fā)錳酸鋰電池作為電動(dòng)汽車的動(dòng)力電池；而Asystem123和比亞迪等企業(yè)的發(fā)展方向是磷酸鐵鋰動(dòng)力電池。各大汽車企業(yè)均將鋰離子電池作為未來的發(fā)展重點(diǎn)。目前，已經(jīng)上市的安裝有鋰離子電池的汽車車型詳見下表。鋰離子電池很有發(fā)展前途，有可能在將來代替鎳氫電池組，但在安全性、循環(huán)穩(wěn)定性和生產(chǎn)成本等方面尚有很多工作要進(jìn)一步完善。

特種領(lǐng)域

由于高科技在特種上的廣泛應(yīng)用，現(xiàn)代戰(zhàn)爭(zhēng)已成為以數(shù)字化、信息化武器為主的高科技戰(zhàn)爭(zhēng)。這種戰(zhàn)爭(zhēng)模式使得高效、高比能量密度和可快速充填燃料的特種能源成為現(xiàn)代戰(zhàn)場(chǎng)上的迫切需要。當(dāng)今世界各國對(duì)高能動(dòng)力電池的技術(shù)開發(fā)一直在緊張進(jìn)行，如新型鉛酸電池、鋰離子電池和燃料電池的使用。

鉛酸蓄電池是常規(guī)特種水下動(dòng)力電源及輔助電源，也是核特種的應(yīng)急電源。鉛酸蓄電池由于具有技術(shù)成熟、性能可靠、制造成本低等顯而易見的優(yōu)勢(shì)，仍是當(dāng)今世界各國常規(guī)動(dòng)力特種最為普遍使用的蓄電池。但是，現(xiàn)代特種用鉛酸蓄電池存在充電時(shí)間長、高倍率充放電效率不高、比能量和比功率不高的缺點(diǎn)。根據(jù)新一代特種的要求，需要開發(fā)更加先進(jìn)的鉛酸電池，以滿足特種機(jī)動(dòng)特種需求，提高和完善常規(guī)特種戰(zhàn)術(shù)使命。

動(dòng)力電池技術(shù)分析及應(yīng)用領(lǐng)域

美國特種航天局研制的一架無人駕駛飛機(jī)太陽神號(hào)，使用燃料電池作為動(dòng)力，創(chuàng)造了世界飛行高度的紀(jì)錄，飛抵32160m高空。美國波音公司與美國特種高級(jí)研究計(jì)劃局簽訂了無人機(jī)燃料電池動(dòng)力系統(tǒng)開發(fā)合同，按設(shè)計(jì)要求新型燃料電池的無人機(jī)將延長無人機(jī)在空中連續(xù)飛行時(shí)間，由幾十小時(shí)到數(shù)周。西門子燃料電池在德國AIP系統(tǒng)特種上的應(yīng)用較為成熟。2003年4月試航的212A型U3l特種，其為世界第一艘現(xiàn)代化AlP質(zhì)子交換膜燃料電池特種。

在美國，鋰離子電池已成為美特種準(zhǔn)電池系列之一。美國Yardney公司已為水下特種裝備研制了三款鋰離子動(dòng)力電池，包括：（1）UUV電池系統(tǒng)，總能量10kWh。共360只單體，單體容量8Ah；（2）75kW級(jí)電動(dòng)特種用鋰離子電池，由100只正棱柱形單體電池串聯(lián)起來，該電池組提供電流為250A，電池組最大重量比功率為650W／kg；（3）微型特種用高性能鋰離子電池系統(tǒng)，2005年首次安裝于ASDS-1艇，鋰離子電池總能量1.2MWh，單體電池重量比能170～200Wh／kg。除此之外，Yardney公司生產(chǎn)鋰離子電池組已廣泛應(yīng)用到聲納浮標(biāo)、聲波發(fā)射器、深潛器等水下裝備。

未來，新能源汽車的健康與規(guī)模化推廣應(yīng)用很大程度上取決于高安全、高續(xù)航里程的動(dòng)力電池的支撐力度。當(dāng)前，新能源汽車動(dòng)力電池技術(shù)進(jìn)步受國家政策、外部競(jìng)爭(zhēng)的雙重壓力驅(qū)動(dòng)，這就要求現(xiàn)有三元鋰動(dòng)力電池技術(shù)持續(xù)提升，同時(shí)也需要新的鋰離子電池的技術(shù)攻關(guān)和突破，以實(shí)現(xiàn)顛覆性的革新。對(duì)動(dòng)力電池企業(yè)說，現(xiàn)在是最好的時(shí)期，也是最壞的時(shí)期。智電汽車認(rèn)為，電池能量密度的“攻堅(jiān)戰(zhàn)”已經(jīng)打響，動(dòng)力電池行業(yè)格局將洗牌。未來企業(yè)要進(jìn)入競(jìng)爭(zhēng)力梯隊(duì)，需要重點(diǎn)做好兩點(diǎn)：一是要轉(zhuǎn)變思維方式和“居安思危”，由粗放規(guī)模化發(fā)展向“技術(shù)和規(guī)模化”并重的發(fā)展模式轉(zhuǎn)型，加速全固態(tài)鋰電池或新鋰離子電池技術(shù)儲(chǔ)備;二是要注重產(chǎn)品的安全性，既要加強(qiáng)與整車企業(yè)的合作，同時(shí)要規(guī)避“高田氣囊”事件在動(dòng)力電池行業(yè)上演。