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锌空气燃料电池在电动车上的应用 博信电池(上海)有限公司 杨德谦邵伟 摘要： 博信电池公司的DQC系列锌空气燃料电池同时具有高能量、高功率、性能价格比高、体积 小、重量轻、安全和环保等特点，是电动车(EV)用电池的最佳选择。DQc系列锌空气燃 料电池性能已绛达到或超过了“美国标准电池联合会”(USABC)的中、长期目标，充电费 用低：充电时间短；寿命长，是当前最现实、最优秀的电动车电池。 一．前言： 没有污染、没有噪音的清清安静环境是人类的向往，但由于道路上燃油汽车曰益增多而 引发的全球温室效应已经加剧了气候的异常变化，并导致了全球的重大经济损失。日盏严 重的污染问题(包括车辆尾气排放和噪声)已经对人类的健康构成重大威胁。 许多国家已经采取了相应措施来减少汽车和摩托车的废气捧放，例如加强烟雾检查项 目、制定低排放车规定等等。但是所有这些措施并不能从根本上解决问题。 为此，世界各国政府都开始立法来推出零污染车辆(矗Ⅳ卜-电动车，希望借助推动电动 牟来替代燃油车，以求解决污染和噪音问题。美国的加州曾在1991年通过了零污染车辆的 法规，其它东部沿海的10个州也继加州之后通过了ZEV法案。1995年，上海政府已经下 令到2000年燃油驱动的助动车将完全被电池驱动的助动车取代。台湾是最先设立产业政策 和相关鼓励政策来鼓励电动摩托车发展从而取代燃油摩托车的地方政府一电动摩托车的发 展被列为6个产业发展项目之首氇1998年，台湾已经讨论了。电动摩托车发展计划。并同 意补贴63亿新台币。 但是众所周知，电动车的销售及应用市场反馈并不理想，主要原因是缺乏理想的驱动 电池。 当前主要的电动车电池是铅酸电池，它存在着四大问题没有解决，一是能量小移大： 二是充电时间过长：三是电池寿命太短；四是铅和酸造成的二次污染严重。这些问题均阻 碍了电动年的使崩和发展。电动车工业正在焦急地寻找～种真正可靠的高性能霉污染电池。 二．各种电池技术现状 1．铅酸 铅酸电池是最为成熟并广泛使用的电池。铅酸电池易于生产，相对成本低，功率高， 可在家中充电。然而，比能量低，从而使得由它驱动的电动车行驶里程短；寿命短(200 次深循环，源于加州空气赍源委员会(CARB)资料)；充电时间长；由铅和酸造成的二次 污染严重。难以成为电动车用动力电池的中坚。美国汤浅电池公司的董事长EMeraan先生 就曾说过：“电动车用铅酸电池作为动力是错误的t”。 2．镍，金属一氢 比能晕和能罱密度均比铅酸电池高，可在家中充电。但成本高，温度高的情况下性能 差。 3．镩离子 比能量和比功率高，可在家中充电，已经被广泛地使用于移动通讯设备，然而用于电 动车领域还存在安全问题，而且成奉高(源于加州空气资源委员会(C_ARB)资料)。 4．锂聚合物 26-l 能量密度高，使用胶体电解质解决了漏液衄匮。但目前成本过高。 5，氢燃料电池 容量大、比能量高、功率范围广，但仍处于研究发展阶段，何时成熬，未可预期。 6辟空气燃料电池 理论比能量高(1350wh／kg)，机械式充电，燃料(锌)可循环使用，成本低。博信电 池公司已经在此技术上取得了荤人突破并已将电动车用锌空气燃料电池商业化。 三．博信锌空气电池的突出性能 1．大功率、高比能量 美国高级电池联合会(uS^Bc)是为了加速电动车用电池的发展而成立的，它已经设立 了电动车用电池发展的中期(2000年)和长期(2010年)目标。 博信锌空气燃料电池同时具有高比能量和比功率，已经达到或超过了“美国高级电池 联合会”(USABC)的比能量和比功率的中、长期目标(见表1)。因比能量高，即每千克 所装有的能量大，因此由一片片电池小室串联后组成的电池的功率完全可以与铅酸电池相 抗衡。而且由于比能量高，由它驱动的电动车行驶里程比锦酸电池长得多。 表l 博信电池与USABC目标比较 博信电池 USABC目标。 指标 DQC-24-3000D()c一36—4500 中期 商业 长期 标准电压(v) 24 36 能量容