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锌-空气电池的应用市场前景分析

1.电动汽车发展的现状及前景

以石油产品为燃料的汽车是最主要的现代交通运输工具，它给人们带来方便和快捷的同

时，也带来了无法回避的环境问题。根据上个世纪七八十年代美国、日本对城市空气污染源

的调查，城市空气中90%以上的一氧化碳，60%以上的碳氢化合物和30%以上的氮氧化物来

自汽车排放出的气体。这些污浊的气体使人类的生存环境受到极大威胁。随着保护环境、节

约能源的呼声日益高涨，新一代电动车作为无污染、能源可多样化配置的新型交通工具，引

起了人们的普遍关注并得到了极大的发展。电动车具有电力驱动、行驶无排放(或低排放)、

噪声低、能量转化效率高等特点。

早在20世纪初期，在欧洲和美国的轿车驱动系统上，曾使用过电力驱动系统，当时的

电动车以取代了昔日的马车和自行车成为主要交通工具。由于电池等关键技术的困扰，以及

燃油车的发展，100年来电动汽车的开发一直受到限制。

在美国，已有几个州要求汽车制造上发展和销售零排放汽车(ZEVs)。加利福尼亚航空资

源委员会(CARB)和7个主要汽车制造商(克莱斯勒、福特、通用、本田、马自达、尼桑和丰

田)在1996年签订协议，要求在这个州销售新的汽车和轻型卡车中必须有2%为零排放，到

2003年应有10%为零排放。日本国际贸易与工业厅(MIZI)在东京发起一个大的工程—锂离

子电池贮能及技术联合会(LIBES)，发展电动车用二次电池。日本电动车协会于1991年10

月制定了2000年电动汽车普及计划，到2000年日本电动汽车达到20万辆，为1991年的

200倍。

我国也在国家“八五”、“九五”计划中安排了电动车辆的研究开发项目，并提出了国家

“清洁车辆行动计划”，开发和使用电力驱动汽车。

电动汽车与传统燃油汽车(又称内燃机汽车)相比，有其自身的许多优点。

1．无污染，噪声低

电动汽车无内燃机汽车工作时产生的废气，不产生排气污染，对环境保护和空气洁净是

十分有益的。众所周知，内燃机汽车废气中的CO、HC及NO、微粒等污染物是形成酸雨、

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酸雾及光化学烟雾的主要原因。

电动汽车无内燃机产生的噪声，电动机的噪声也较内燃机小。噪声对人的听觉、神经、

心血管、消化、内分泌、免疫系统也是有危害的。但是，使用电动汽车并非绝对无污染，例

如使用铅酸蓄电池做动力源，制造、使用中要接触到铅，充电时产生酸气，会造成一定的污

染。蓄电池充电所用的电力，在用煤炭作燃料时会产生CO、SO、粉尘等。但它的污染较

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内燃机排放的废气要轻得多。

2．能源效率高，多样化

电动汽车的研究表明，其能源效率已超过汽油机汽车，特别是在城市运行，汽车走走停

停，行驶速度不高等环境下，电动汽车更加适宜。电动汽车停止时不消耗电量，在制动过程

中，电动机可自动转化为发电机，以实现制动减速时能量的再利用。另一方面，电动汽车的

应用可有效地减少对石油资源的依赖，可将有限的石油用于更重要的方面。向蓄电池充电的

电力可以由煤炭、天然气、水力、核能、太阳能、风力、潮汐等能源转化。除此之外，如果

夜间向蓄电池充电，还可以避开用电高峰，有利于电网均衡负荷，减少费用。

3．结构简单，使用维修方便

电动汽车利用电动机的无极调速特性，可以取代传统汽车的变速器。电动汽车采用轮毂

电机驱动，完全取消了传统汽车的机械传动系统。在电动汽车上实现汽车制动能量回收的反

馈制动，改变了传统汽车将全部制动能量转化为热能而消耗的状况，并且提高了电动汽车制

动的安全性和可靠性。

由于电动汽车的能量基本上是通过柔性的电线传输的。因此，电动汽车各部件的布置具

有很大的灵活性，从而可以大幅度地提高车辆的机动性。电动汽车由于结构简单，不需要更

换机油、油泵、气化器以及消声装置等等，无需添加冷却水，它的日常维修保养工作少。这

些有利条件都促使我们必须加快开发电力驱动汽车。

2．锌-空气电池用作电动汽车用动力电池的优势

化学电池作为一种能量转换装置已有100多年的历史，先后出现了锌锰干电池、铅酸电

池、镍镉/氢电池、锂离子电池、金属空气电池等诸多种类，极大地推动了人类文明发展。

各类电池因自身特点不同而占有着不同的市场份额，