電動汽車超級電池技術

❶ 超級電池的前景

超級電池能夠存儲更多的電能，更快地完成充電。研究人員表示，人們未來可能在家中完成這種超級電池的製造。
但美國加州洛杉磯大學材料科學和工程系教授理查德-卡恩表示，集合電子電路的能量存儲單元的設計製造存在著挑戰。
生活中，電池容量不足時常困擾著電動車和智能手機用戶。性能穩定、價格合理的超級電池是人類多年來追尋的夢想。現階段人們對超級電池的形象描述可概括為：一次充電，可以讓電動汽車行駛1000公里，讓智能手機玩一周，充電時間能控制在幾分鍾內，最好可無線充電。這種超級電池的市場規模不低於1萬億美元。當前，美國、中國、日本和韓國都在沖刺超級電池。
目前常用的鋰離子電池1991年才開始商業化，主要有鈷酸鋰、磷酸鐵鋰和錳酸鋰3種類型。鈷酸鋰電池能量密度最高，但高溫下不穩定，其他兩種能量密度不高。可充電電池的第五代產品——鋰金屬電池誕生於1996年，在安全性、比容量、自放電率和性能價格比方面，均優於鋰離子電池。但距離超級電池的要求，還有較大差距。
石墨烯有望引發電池新突破。2004年誕生的石墨烯，其特點是具有良好的導電導熱性能：作為電導體，其導電性可與金屬銅媲美；作為熱導體，它是現有材料中最好的，更難能可貴的是，這種材料在很薄的時候，仍有很高的硬度。石墨烯已被各大工業國列為重要材料進行深度開發。目前，石墨烯應用於電池上的研究基本上有3個方向：
一是以石墨烯形成全新體系電池。就是說以石墨烯製造一個全新體系的電池，在性能上是顛覆性的，稱作「超級電池」。使用這種材料製作的電池，能量密度超過600wh/kg，是目前動力鋰電池的5倍，一次充電時間只需8分鍾，可行駛1000公里；電池重量只有鋰離子電池的一半，體積也會大幅縮小，減輕使用該電池汽車的自身重量；電池的使用壽命更長，是傳統氫化電池的4倍，鋰電池的2倍；其成本將比目前鋰電池降低77%。這些物理參數都符合超級電池的要求。
二是以石墨烯強化現有電池性能。將石墨烯運用到現有電池上，改進提升鋰電池、太陽能電池等電池性能，力圖達到超級電池的性能。對於那些已投巨資建設鋰電池工廠的企業，短期內很難再投資開發一種全新電池，利用石墨烯的特性來提升現有鋰電池性能，或許更為現實。就石墨烯屬性來說，作為最薄、最堅硬、導電性良好且擁有強大靈活性的納米材料，石墨烯可廣泛應用於鋰離子電池、超級電容器及太陽能電池等儲能產品中。石墨烯的特殊結構決定其可以提升電池中的鋰離子獲得高速率通道的性能，可以幫助鋰電池技術突破長期難以逾越的障礙。目前，以石墨烯和硅為原料研發的手機電池，每次充電僅需15分鍾，便可讓手機運行一周。
三是以石墨烯催化燃料電池性能。用特製的石墨烯材料替代鉑作為催化劑，來製造燃料電池所需的氫燃料。燃料電池是將燃料具有的化學能直接變為電能的發電裝置。與其他電池相比，具有能量轉化效率高、無環境污染等優點。「質子傳導薄膜」是燃料電池技術的核心部分。現有的質子薄膜上常存在燃料泄漏，因而降低了電池有效性。但質子可以較為容易地「穿越」石墨烯等二維材料，而其他物質則很難穿越，這就可以解決燃料滲透的問題，從而增強電池的性能。
石墨烯技術的應用至今仍處於初級階段，尤其是能讓電池體積和重量大幅縮小的單層石墨烯材料，成品率低，生產成本高，成為石墨烯電池難以產業化的重要成因。因而，通過進一步創新，完善技術工藝，降低生產成本，是今後石墨烯電池發展的關鍵。目前，我國在石墨烯研發及應用上走在世界前列，已有多款石墨烯電池和石墨烯鋰硫電池取得了突破性進展。
當然，全球在電池領域的研發不僅限於石墨烯，日本就在研發利用鎂生產性能更高、成本更低的蓄電池；瑞典正在研究利用碳纖維來提高鋰電池的性能。但這些新技術要真正實用化，甚至形成巨大的產業，還需要經過市場的洗禮。
總之，尋找超級電池的過程，是科技創新的過程，也是產業結構優化的過程。以石墨烯為代表的超級電池實現突破之日，將是包括新型自動駕駛飛機、電動汽車、手機、電腦等一切靠電力驅動設備變革之時，對多個行業將具有顛覆性意義，必將為人類生活翻開新的一頁。

❷ 從廣汽8分鍾充85%的超級電池說起，石墨烯電池有新未來嗎

被寄予厚望的「新材料之王」石墨烯總是話題不斷。5月13日，廣汽集團在官微上宣布，其石墨烯電池量產研發工作預計今年底將從實驗室走向實車，廣汽新能源埃安車型將率先搭載。據測試，廣汽集團所研發的石墨烯「超級快充電池」僅需8分鍾就能充電至85%，充電時間與傳統燃油車的加油時間相當。
該消息發布後隨即引起了熱議。因為它意味著，廣汽集團將成為國內第一家宣布在量產乘用車上搭載石墨烯材料電池的車企。如果該項技術順利推出，未來電動車都使用8分鍾就能充85%電量的石墨烯電池，電動車續航難題將不復存在，快充將代替加油站。屆時，電動車真的跟燃油車一樣方便，大家是否非常期待？
廣汽集團6年攻關
2004 年，英國曼徹斯特大學物理學家安德烈·海姆和康斯坦丁·諾沃肖洛夫，成功地從石墨中分離出石墨烯，證實了這種材料可以單獨存在。他們二人也因此獲得2010年諾貝爾物理學獎，可見石墨烯這種材料的重要性。
石墨烯（Graphene），是一種由碳原子以sp2雜化方式形成的蜂窩狀平面薄膜，也是目前發現的最薄、強度最大、導電熱性能最強的一種新型納米材料，有「黑金」、「新材料之王」之稱，甚至有科學家預言石墨烯將徹底改變21世紀。
簡而言之，理論上石墨烯如果能成功替換電池材質的話，將大大提升充放電的效率。鑒於石墨烯超優異的性能及巨大的應用前景，各國政府和企業都投入大量人力、物力進行關於石墨烯的研究。作為最早進入該領域的車企之一，廣汽集團在2014年就開啟對石墨烯技術的研發。經歷6年摸索，逐步掌握了具有自主知識產權的三維結構石墨烯（3DG）材料的制備和應用技術。
廣汽新能源方面稱，基於廣汽三維結構石墨烯材料而研發的「超級快充電池」已經完成電芯、模組、電池包樣件的測試工作，並搭載整車進行了裝車大功率充電測試，電池壽命和安全性均已達到使用標准。
關於續航里程、使用壽命等問題，廣汽新能源總經理古惠南5月13日在接受媒體采訪時回應稱：「關於石墨烯的應用，我們會有系列的介紹，到時會公開很多信息。」
石墨烯現在能走出實驗室？
石墨烯電池擁有巨大的應用前景是毋容置疑的，但由於目前廣汽集團還沒過多透露石墨烯電池的相關信息，相信很多人有和買車君一樣的疑惑：石墨烯電池現在真的能走出實驗室了嗎？還是藉此來吸引關注度而已？
石墨烯應用在電池上，主要有兩個方向，一是導電劑，二是做電極嵌鋰材料。很多所謂的「石墨烯電池」並非真正的石墨烯電池，准確的講基本上都是在材料中加入一點石墨烯，以提高鋰電池的部分性能，可以叫為石墨烯基鋰離子電池；至於另一種將石墨烯作為負極材料製作鋰電池或超級電容器，技術要求非常高。不知道廣汽集團的石墨烯是以主材料還是以添加劑的身份出現，這只能等公布相關信息後再進一步解剖。
此外，高昂的價格也會阻礙石墨烯直接市場化。據悉，目前品質好一點的氧化石墨烯，價格都在每克上千元左右，而真正單層石墨烯的價格仍然是每克數千元甚至數萬元。按此價格來對比石墨烯電池，鋰離子電池裡用的石墨電極和導電炭黑價格在每噸10萬元左右，根本沒有可比性。
困難都是暫時的，在相關企業巨額投入下，石墨烯的研究也確實取得了很多不錯的成果，石墨烯的價格會越來越低，較大尺寸、較高質量的石墨烯也逐漸研製成功。而廣汽集團此時敢對外宣布石墨烯電池的信息，證明其也是信心滿滿有備而來，說不定會在電池行業激起巨大水花。
雖然目前還沒真正的石墨烯產品得到應用，但經過十餘年的高速發展，石墨烯的研究確實取得了不小成就。隨著研究的不斷深入，在將來的某一天，石墨烯產品必會「飛入尋常百姓家」，那時眾多行業將會發生翻天覆地的變革甚至會被顛覆。
本文來源於汽車之家車家號作者，不代表汽車之家的觀點立場。

❸ 純電動汽車超級充電樁是怎樣實現快充的

目前，大部分純電動汽車的電池容量都在50-80kWh，按照這個功率計算，理論上30分鍾即可充滿80kWh的電池。即使是目前電池容量最大的特斯拉P100D車型，也僅僅需要37分鍾左右即可充滿。

當然，實際充電式不可能全程最大電流/電壓，實際所需時間要略長一些，但仍是巨大的提升。

馬斯克在2016年就在Twitter上透露了特斯拉正在研發第三代充電技術——SuperCharger V3。而當有網友詢問其輸出功率是否為350kW時，馬斯克竟然回復稱「只有350kW？你以為這是兒童玩具？」

❹ 電動汽車的發展方向是哪裡電動汽車的電池技術會怎樣進步

前瞻產業研究院《中國電動汽車行業市場需求預測與投資戰略規劃分析報告》

上世紀70年代全球三次石油危機爆發後，各跨國汽車公司先後開始研發各種類型的電動汽車。我國經過「八五」、「九五」、「十五」三個五年計劃，在研發電動汽車的專項上投入了大量的人力、物力和財力，並取得了一系列科研成果，但是,迄今為止，這些科研成果真正能轉化為產品，並實現產業化生產的項目並不多。國外大汽車公司投入遠比我國更多的資金和人力，已投入批量生產的電動汽車產品也寥寥無幾。隨著全球能源危機的不斷加深，石油資源的日趨枯竭以及大氣污染、全球氣溫上升的危害加劇，各國政府及汽車企業普遍認識到節能和減排是未來汽車技術發展的主攻方向，發展電動汽車將是解決這二個技術難點的最佳途徑。下面將為您介紹電動汽車的現狀與發展趨勢。

• 一、電動汽車的現狀

現代電動汽車一般可分為三類：純電動汽車(BEV)、混合動力汽車(HEV)、燃料電池電動汽車(FCEV)。但是近幾年在傳統混合動力汽車的基礎上，又派生出一種插電式(Plug-In)混合動力汽車，簡稱PHEV。本文將電動汽車技術研發的若干問題和趨勢，作簡要的介紹和評述。

• 1、純電動汽車(BEV)

純電動汽車是指完全由動力蓄電池提供電力驅動的電動汽車，雖然它已有134年的悠久歷史，但一直僅限於某些特定范圍內應用，市場較小。主要原因是由於各種類別的蓄電池，普遍存在價格高、壽命短、外形尺寸和重量大、充電時間長等嚴重缺點。目前採用的鉛酸電池、鎳氫電池和鋰離子電池，它們已達到的實際性能指標和市場平均價格，如表1所示。根據實際裝車時的循環壽命和市場價格，可估算出電動汽車從各種動力電池上每取出1kWh電能所必須付出的費用。計算時，假設電池最高可充電荷電狀態(SOC)為0.9，放電SOC為0.2，即實際可用的電池容量僅占總容量的70%;由電網供電價為0.5元/kWh，電池的平均充放電效率為0.75。

從表1的粗略計算中可知，雖然從電網取電僅需
0.5元/kWh，但充入電池，再從電池取出，鉛酸電池每提供1kWh電能，價格為3.05元左右，其中2.38元為電池折舊費，0.67元為電網供電費，而從鎳氫電池中每提供1kWh電能，費用為9.6元，鋰離子電池為10.2元，即後二種先進電池供電成本是鉛酸電池的三倍多。

目前國內市場上用柴油機發電，價格大致為3元/kWh，若用汽油機發電，供電價格估計為4元/kWh，即從鉛酸電機提供電能的價格大致和柴油機發電價格相等，僅僅從取得能量的成本來考慮，採用鉛酸電池比汽油機驅動有一定價格優勢，但是由於它太過笨重，充電時間又長，因此只被廣泛用於車速小於50km/h
的各種場地車、高爾夫球車、垃圾車、叉車以及電動自行車上。實踐證實鉛酸電池在這一低端產品市場上有較強的競爭力和實用性。

鎳氫電池的主要優點是相對壽命較長，但是由於鎳金屬占其成本的60%，導致鎳氫電池價格居高不下。鋰離子電池技術發展很快，近10年來，其比能量由
100Wh/kg增加到180Wh/kg，比功率可達2000W/kg，循環壽命達1000次以上，工作溫度范圍達-40～55℃。美國USABC在
2002年制定的鋰離子電池技術發展目標如表2所示。

近年由於磷酸鐵鋰離子電池的研發有重大突破，又大大提高了電池的安全性。目前已有許多發達國家將鋰離子電池作為電動汽車用動力電池的主攻方向。我國擁有鋰資源優勢，鋰電池產量到2004年已佔全球市場的37.1%，預計到2015年以後，鋰離子電池的性/價比有望達到可以和鉛酸電池競爭的水平，而成為未來電動汽車的主要動力電池。

圖1示出了國內外各種純電動車輛數量/性能和價格/性能曲線，以電動自行車為代表的低性能車輛，由於其成本低廉，僅我國在2006年已達到年產2000萬輛，美國通用汽車公司生產的沖擊1號電動跑車，雖然已達到了很高的動力性，但是由於售價高昂，僅生產了區區50輛，由於沒有市場而不得不停產。性能較低的場地車，在我國年產達7000～8000輛左右;天津清源電動車公司生產的微型電動車，最高車速僅50km/h，年產也可以達千輛以上，這可能是目前市場所能接受的純電動車輛性能的上限。上述所有電動車輛均採用鉛酸電池為動力。隨著高性能鋰離子電池的性/價比不斷提升，未來5～10年內，市場上可能會出現最高車速≥100km/h，續駛里程≥250km的高性能純電動汽車。

• 2、混合動力電動汽車(HEV)

由於完全由動力蓄電池驅動的純電動汽車，其性能/價格比長期以來都遠遠低於傳統的內燃機汽車，難於與傳統汽車相競爭，上個世紀90年代以來各大汽車公司都著手開發混合動力汽車。日本豐田公司在1997年率先向市場推出「先驅者」(Prius)混合動力汽車，並在日本、美國和歐洲各國市場上均獲得較大成功，累計產銷量已超過60萬輛。隨後日本本田、美國福特、通用和歐洲一些大公司，也紛紛向市場推出各種類型的混合動力汽車。

2.1 研製全混合電動汽車的必要性

混合動力電動汽車是指具備兩個以上動力源、而其中有一個可以釋放電能的汽車。混合動力汽車按混合方式不同，可分為串聯式、並聯式和混聯式三種;按混合度(電機功率與內燃機功率之比)的不同，又可分為微混合、輕度混合和全混合三種。其中外掛式皮帶驅動起動/發電(BSG)式是微混合動力汽車的典型結構，其電機功率一般僅2～3kW，依賴發動機的停車斷油功能，可節燃油5～7%;在發動機曲軸後端加裝一個電動/發電型盤式電機(ISG)是輕度混合動力汽車的典型結構;具有純電力驅動功能的可作為全混合或混聯式混合動力汽車的典型。豐田公司的Prius轎車即屬於這類全混合汽車。目前我國若干汽車企業研製的混合動力汽車，大多採用ISG輕度混合或BSG微混合方案，主要是考慮這二種方案的技術難度較小，生產成本也較低。但是根據研究表明，混合動力汽車的節油率幾乎與汽車功率的混合度和汽車的生產成正比上升(如圖2)。因此，從長遠來看，研製全混合電動汽車是一種必然趨勢。

• 2.2 研發及市場情況

下面分別介紹混合動力乘用車和混合動力公交車的研發及市場情況。

以節油率最佳的豐田Prius汽車為例，在我國實測它與豐田花冠(Corrolla)油耗在不同工況下的對比數據如表3所示。各種工況下的平均節油率為39.6%，平均百公里可節油3.07L。

以97號汽油價格為5元/L計算，每百公里可節省油費15.35元，行駛20萬km也僅省油費3.07萬元，顯然還不足以抵消購置混合動力汽車所增加的費用。據中國汽車工業協會統計，2006年一汽豐田普銳斯(Prius)銷量僅為2152輛，佔全國乘用車總銷量的0.04%。考慮到我國用戶對汽車售價的敏感性，這一銷售業績並不令人驚奇，可以認為在近期，如果沒有政府的大力支持，混合動力乘用車在我國不會有很大的市場。

• 2.3 城市公交車的使用特點

在我國，城市公交車與私人乘用車的情況有很大的不同，具體歸納為以下三點:

(1)據統計我國城鎮居民日常出門有70%是首選乘坐公交車，我國大部分城市政府都奉行公交車優先的交通政策，我國公交車的年產量和保有量都居世界第一;

(2)我國城市公交車大多由市政府補助公交企業采購，公交車是否符合節油減排要求，將是政府需要考慮的一個重要采購原則;

(3)從技術角度來分析，在城市工況下，公交車頻繁起步、加速、制動和停車，要額外消耗許多燃油。表4列出了在國外四種典型城市工況下，汽車制動消耗能量(油耗)所佔比例，其算數平均值達47.1%。即有近一半的燃油是被汽車頻繁制動所消耗的，這就為混合動力公交車的節油減排留下了相當大的空間。

正是考慮到以上幾個特點，我國至少有7～8家汽車企業將研發、生產混合動力公交車作為研發工作的重點。經過近幾年的開發，雖然已取得了一系列重大成果，但公交車的節油率並未達到預計的要求，一輛總重15.5t，長11m的混合動力公交車，實際油耗大多為33～35L，平均34L/100km，若傳統
11m公交車的平均油耗為40L/100km，則節油率僅15%。

2.4節油率難以進一步提高的原因

分析節油率難以進一步提高的原因主要有二個：

(1)汽車的制動過程十分短暫，一半不超過10s，在短短的幾秒內，電機要求發出很大的電流，才能有效回收制動能量，但是電池的充電倍率只有放電倍率的一半，因此電池不能接受大電流充電。理論上汽車有50～60%的制動能量可回收，實際回收的制動能量<20%，最簡單的改進辦法是加大動力電池容量，例如至少加大容量一倍，回收的制動能量可由20%增加到40%。但這將大大增加整車成本和汽車自重，經濟上可能是得不償失。<
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(2)混合動力公交車若採用停車斷油，甚至滑行時即斷油，可節油10%左右(4L/100km)，實際上國產柴油機沒有專門為混合動力汽車設計，一般不允許頻繁的停車斷油，否則供油系和廢氣增壓器都可能損壞，嚴重影響柴油機壽命。其次，停車斷油就必須裝有電動轉向油泵、電動空壓機和電動空調系統，這又會大大增加整車成本和重量，二相權衡，不一定合算，所以近期大多未實現停車斷油功能。因此，目前HEV的開發重點集中在節油降耗的工作上，針對以上問題，科研工作者提出了不同的解決方案，如利用超級電容器的功率密度達鉛酸電池的10倍，具有快速吸收大電流充電的優異特性，在混合動力汽車制動時可以快速吸收能量，大大提高制動能量的回收率，此外它還具有循環壽命長、充放電效率高、耐低溫特好以及免維護等優點。這種方案由於受到超級電容價格昂貴的影響，限制了它在混合動力汽車上的廣泛應用。在進一步降低成本，提高能量密度後，超級電容器最有可能首先在混合動力公交車上得到應用。

• 3、插電式混合動力汽車

插電式混合動力汽車是最新的一代混合動力汽車類型，近年來受到各國政府、汽車企業和研究機構的普遍關注，國內外專家認為，PHEV有望在幾年後得到廣泛的推廣使用。

據統計，法國城鎮居民80%以上日均駕車里程少於50km，在美國，汽車駕駛者也有60%以上日均行駛里程少於50km，80%以上日均行駛里程少於
90km。PHEV特別適合於一周有5天僅駕車用於上下班，行駛里程50～90km之間的工薪族使用。PHEV是在混合動力汽車上增加了純電動行駛工況，並且加大了動力電池容量，使PHEV採用純電動工況可行駛50～90km，超過這一里程，即必須起動內燃機，採用混合驅動模式。所以PHEV的電池容量一般達5～10kW·h，約是純電動汽車電池容量的30～50%，是一般混合動力汽車電池容量的3～5倍，可以說它是介於混合動力汽車與純電動汽車之間的一種過渡性產品。與傳統的內燃機汽車和一般混合動力汽車(HEV)對比(見表5)，PHEV由於更多的依賴動力電池驅動汽車，因此它的燃油經濟性進一步提高，二氧化碳和氮氧化物排放更少。由於動力電池容量的加大，每輛車的售價至少比一般HEV高2000美元。

圖3示出了四種不同類型乘用車，它們的蓄電池容量與汽車價格、燃油消耗及尾氣排放的對比關系。可見隨著蓄電池容量的加大，汽車價格將上升，但是燃油消耗和尾氣排放則下降。因此可以認為，電動汽車是以使用和損耗蓄電池為代價來換取節油、減排的效果，動力電池性/價比的大幅提升將是電動汽車能否迅速推廣使用的關鍵所在。

一般HEV動力電池SOC僅在較小范圍內波動(例如±2%～3%)因此循環壽命次數很長，而PHEV的動力電池SOC必須在很大的范圍內波動(例如±40%)，屬於深充深放，因此循環工作壽命短得多，和純電動汽車(PEV)相似。目前在PHEV上都採用先進的鋰離子電池，由表1可知，鋰離子電池每放出1kWh電能，能耗費為10.2元，相當於內燃每
kWh能耗費用的3倍。隨著全球石油價格不斷上升，燃油內燃機的能耗費用也將不斷上升，而鋰離子電池隨著技術進步和產量的擴大，其能耗費用將不斷下降(如圖4所示)，二者可能在2015至2020年內達到平衡點。因此PHEV有望在10年內得到大面積推廣使用。

• 4、燃料電池電動汽車

早在1839年，英國人格羅孚就提出了氫和氧反應發電的原理。20世紀60年代，研發出了液氫和液氧發電的燃料電池，由美國UTC公司首先用於航天和軍事用途。近20年來，由於石油危機和大氣污染日趨嚴重，以質子交換膜式為代表的燃料電池技術，受到世界各國普遍重視。各大跨國汽車公司紛紛投入巨資，研發出了各種類型的燃料電池電動汽車(FCEV)。

4.1質子交換膜燃料電池(PEMFC)主要優點

(1)其排放生成物是水及水蒸汽，為零污染;

(2)能量轉換效率可高達60～70%;

(3)無機械振動、低雜訊、低熱輻射;

(4)宇宙質量中有75%是氫，地球上氫也幾乎是無處不在。氫還是化學元素中質量最輕、導熱性和燃燒性最好的元素;

(5)氫的熱值很高，1kg氫和3.8L汽油的熱值相當。

4.2燃料電池電動汽車存在的技術、經濟問題

在我國，國家科技部將研發燃料電池客車和燃料電池轎車列為「十五」和「十一五」計劃「863」重大科技項目。並已取得一系列重大科技成果，但是在多年科研實踐中，也暴露出一些技術、經濟問題:

(1)燃料電池發動機的耐久性壽命短

一般僅1000～1200小時(國外達2200小時)，燃料電池汽車行駛4～5萬km，功率即下降～40%，和傳統內燃機可普遍行駛50萬km以上相比，差距很大;

(2)燃料電池發動機的製造成本居高不下

一般估計3萬元/kW(國外成本約3000美元/kW)，與傳統內燃機僅200～350元/kW相比，差距巨大。由於其中如質子交換膜、炭紙、鉑金屬催化劑、高純度石墨粉、氫回收泵、增壓空氣泵等關鍵部件均依靠進口，所以與國外相比，並沒有成本優勢;

(3)燃料電池發動機對工作環境的適應性很差

國產可在0～40℃氣溫下工作，低於0℃有結冰問題，高於40℃過熱不能正常工作;此外對空氣中的粉塵、一氧化碳、硫化物等都十分敏感，鉑催化劑極易污染中毒失效;

(4)燃料電池汽車的使用成本過於高昂

例如高純度(99.999%)高壓氫(>200大巴)售價約80～100元/kg。按1kg氫可發10kW·h電能計算，僅燃料費即約為10元
/kW·h，按燃料電池發動機工作壽命1000小時計算，折舊費為30元/kWh。所以總的動力成本達40元/kW·h。與表1對照可知，至少在目前，由燃料電池發動機提供1kWh電能的成本遠高於各種動力電池，這從一個側面反映了作為汽車動力源，燃料電池汽車還有相當的距離。

4.3目前燃料電池電動汽車的研究課題

盡管存在如此多的問題，但是燃料電池仍然是人類迄今為止，發明的最清潔、安靜又可無限再生的能源，值得我們為實現燃料電池電動汽車的產業化，付出更大的努力。

為此建議從以下幾個方面進行工作:

(1)以更為創新的思維，對燃料電池的基本理論和基礎材料進行深入研究，例如努力探尋非鉑金屬催化劑;努力研製抗電腐蝕金屬雙極板和耐高溫(>110℃)高機械強度質子交換膜等;

(2)努力實現如炭紙、增壓空氣泵等關鍵零部件的國產化，以降低整機成本;

(3)進一步提高整機的優化集成技術，著力提高整機的耐候性(高、低氣溫變化)、抗大氣污染能力和耐電負荷急劇變化能力等。

5、電機及電動車輪的分類

電動汽車驅動電機是所有電動汽車必不可少的關鍵部件。目前使用較多的有直流有刷、永磁無刷、交流感應和開關磁阻等四種電機。

美國和德國開發的電動汽車大多採用交流感應電機，主要優點是價格較低、效率高、重量輕，但啟動轉矩小。日本研製的電動汽車幾乎全部使用永磁無刷電機，其主要優點是效率可以比交流感應電機高6個百分點，但價格較貴，永磁材料一般僅耐熱120℃以下。開關磁阻電機結構較新，優點是結構簡單、可靠、成本較低、起動性能好，沒有大的沖擊電流，它兼有交流感應電機變頻調速和直流電機調速的優點，缺點是雜訊較大，但仍有一定改進餘地。表6列出四類電機比較。

顯然表6中四種電機各有優缺點，但是對於電動汽車而言，由於電能是由各類電池提供，價格昂貴而彌足珍貴，所以使用相對效率最高的永磁無刷電機是較為合理的，它已被廣泛用於功率小於100kW的現代電動汽車上。

此外，在國外已有越來越多的電動汽車採用性能先進的電動輪(又稱輪轂電機)，它用電機(多為永磁無刷式)直接驅動車輪，因此無傳統汽車的變速箱、傳動軸、驅動橋等復雜的機械傳動部件，汽車結構大大簡化。但是它要求電機在低轉速下有很大的扭矩，特別是對於軍用越野車，要求電機基點轉速∶最高轉速=1∶10(見圖5)。近幾年，美、英、法、德等國紛紛將電動輪技術應用於軍用越野車和輕型坦克上，並取得了重大成果。例如美海軍陸戰隊在「悍馬」基礎上研製出串聯式「影子」新型混合動力越野車，採用了電動輪技術，其結構及主要技術參數如表7所示。與傳統「悍馬」車對比試驗，在同樣偵察試驗條件下，「悍馬」耗油472kg，而「影子」僅耗油200kg;同一越野路段，「悍馬」耗時32分鍾跑完，而「影子」僅耗時13分50秒，此外它還具有在純電動模式下，汽車靜音、無「熱痕跡」等優點。如此優異的性能，據聞美軍已決定停產傳統「悍馬」車，全部改產新型混合動力電動輪驅動的「影子」型軍車。這一重要發展趨勢，應引起高度關注。

• 二、電動汽車發展趨勢

綜上所述，可以從技術/經濟分析出發，對電動汽車技術的現狀和未來作如下結論：

(1)在目前國內市場價格的基礎上，可粗略計算出各種提供電能技術的價格比。即電網供電∶柴油機供電∶鉛酸電池供電∶鎳氫電池供電∶鋰離子電池供電∶燃料電池供電=1∶6∶6∶19.2∶20.4∶80。這從一個側面反映了各種供電方式距離電動汽車市場的遠近。當然，隨著石油價格的上升、電池技術的進步，這些比例關系將發生很大的變化;

(2)由於鉛酸電池的供電成本大體和柴油機供電相等，因此它仍然是低端電動車市場的主要動力電池。磷酸鋰離子電池技術進步較快，它最有可能成為鉛酸電池的競爭對手，率先成為高端電動車市場的主要動力電池;

(3)由於混合動力汽車僅需裝用純電動汽車1/10的動力電池容量，整車有較為接近市場的性/價比，因此它仍將是近期實現產業化的主要電動汽車種類。考慮到我國國情，目前仍應大力推廣使用混合動力大客車，進一步降低製造成本，減少油耗和排放;

(4)在鋰離子電池性/價比進一步提升後，外接充電式混合動力汽車(PHEV)有望成為理想的上班族乘用車，它可大幅度減少油耗和降低排放，但是由於較高的價格，它可能首先在發達國家得到推廣應用;

(5)燃料電池雖然是理想的清潔能源，但是目前它的性/價比太低，要達到可以進入市場的性/價比，可說是任重而道遠，必須從基礎材料和基本理論上有重大突破，才可能進入汽車市場;

(6)電動輪已成為國外電力驅動技術的重要發展趨勢，並已在軍用越野車上得到實際應用，證實它在技術/經濟上的重要優勢，我國雖也有不少單位研發，但始終未進入「863」計劃，技術進步緩慢，因此有必要奮起直追，盡快掌握這一先進的電驅動技術。

❺ 超級電容電動汽車

當然是真的啊~~·城隍廟門口11路公交車就是超級電容電動示範營運車。不過代價嘛嚇人，大約要200萬RMB.

當然在版私家車上嘛，可以適當的利用超級電容的大電流放電的特性，與汽車電瓶並聯使用，這樣可以大大的降低油耗，因為大家都知道，汽車上的電池是靠發動機帶動發電機給蓄電池充電的，還有一個就是給蓄電池充電的時間較長，這樣的話當然油耗就上升啦~~·但是超級電容的充放電速度極快，幾秒到幾分鍾的時間就能充滿，如果我們現在並聯超級電容與蓄電池一起使用的話，即可以延長蓄電池的壽命，還又可以大大的降低油耗，何樂而不為呢，大權家都可以試試就全明白了，哈哈~！~~至於對於超級電容的要求要根據個人的需要進行配置。

❻ 超級電容為何沒有用在電動汽車上

有一點你沒有抄說，超級電容能量密度襲低，也就是電動車用純超級電容充一次電續航里程太低。
如今在低地面有軌電車上用，是運行一站地兩站地就充電，到站充電30秒，充電的過程中上下乘客。或者是在需要瞬間大功率的應用領域可以使用代替原有蓄電池或者配合蓄電池使用，比如車輛啟動，柴油機啟動，還有一些需要快速充電放電的領域，如能量回收方面。當然還有很多其他的用電產品上。
希望可以幫到你。

❼ 充電5分鍾續航120公里，特斯拉V3超充站技術能否普及

隨著純電動汽車保有量的增加，充電難等問題也展現在了眼前，充電問題會影響到車輛的用車的用車體驗和發展，作為純電動汽車的車企之一的特斯拉，推出的SuperCharerV3超級，充電高達250kW，則5分鍾充電的續航至少可以跑120公里，隨著特斯拉V3充電技術的誕生，特斯拉V3超充站技術能否普及？

超級快充技術可以普及，則就可以最大限度的減少用戶充電慢的痛點，從而助推汽車的普及和發展。綜合來看，特斯拉V3充電技術是否能夠普及，還需解決車輛的充電樁能力建設，以及是否具備充足的條件也是客觀存在的問題。當這些條件滿足後解決，超級充電技術普及也是遲早的事情。

本文來源於汽車之家車家號作者，不代表汽車之家的觀點立場。

❽ 超級電容與鋰電池哪一個更適合將來的電動汽車

當然是純電容電動車好。能用上10萬的你上牌的車就行。充電便宜、充電時間15分鍾啊。不用考慮電池的壽命了。經濟、環保。

❾ 為什麼電動小轎車不採用超級電容代替鋰電池呢

還沒有，現在的超級電容的容量還是太小了，達不到電動車長途崩坡的回要求。超級電容答器是利用雙電層原理的電容器。當外加電壓加到超級電容器的兩個極板上時，與普通電容器一樣，極板的正電極存儲正電荷，負極板存儲負電荷，在超級電容器的兩極板上電荷產生的電場作用下，在電解液與電極間的界面上形成相反的電荷，以平衡電解液的內電場，這種正電荷與負電荷在兩個不同相之間的接觸面上，以正負電荷之間極短間隙排列在相反的位置上，這個電荷分布層叫做雙電層，因此電容量非常大。當兩極板間電勢低於電解液的氧化還原電極電位時，電解液界面上電荷不會脫離電解液，超級電容器為正常工作狀態（通常為3V以下），如電容器兩端電壓超過電解液的氧化還原電極電位時，電解液將分解，為非正常狀態。由於隨著超級電容器放電 ，正、負極板上的電荷被外電路泄放，電解液的界面上的電荷相應減少。由此可以看出：超級電容器的充放電過程始終是物理過程，沒有化學反應。因此性能是穩定的，與利用化學反應的蓄電池是不同的。