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固体氧化物燃料电池寿命短(固体氧化物燃料电池发展趋势)

工品易达2022-11-14电池12

燃料电池电动汽车按能源组合,可分为哪几类,各有什么优缺点?

燃料电池的种类繁多,通常可以依据其工作温度、燃料种类、电解质类型进行分类。按工作温度,燃料电池可分为高、中、低温型三类。工作温度从常温至100℃为低温燃料电池;工作温度100℃~300℃为中温燃料电池;工作温度在500℃以上为高温燃料电池。按燃料来源,燃料电池可分为两类,第一类是直接式燃料电池,即燃料直接使用氢气;第二类是间接式燃料电池,其燃料是通过某种方法把氢气(H2)、甲烷(CH4)、甲醇(CH3OH)或其他烃类化合物转变成氢或富含氢的混合气供给燃料电池。按电解质划分,燃料电池大致上可分为五类:①碱性燃料电池(AFC)。②磷酸型燃料电池(PAFC)。③固体氧化物燃料电池(SOFC)。④熔融碳酸盐燃料电池(MCFC)。⑤质子交换膜燃料电池(PEMFC)。

燃料电池电动汽车的优点

(1)排放几乎为零

燃料电池采用的燃料是氢和氧,生成物是清洁的水。它本身工作不产生CO和CO2 ,也没有硫和微粒排出,没有高温反应,也不产生NO x 。如果使用车载的甲醇重整催化器供给氢气,仅会产生微量的CO和较少的CO2 。

(2)能量转化效率高

燃料电池的能量转换效率可高达60%~80%,为内燃机的2~3倍。

(3)寿命长

燃料电池本身工作没有噪声,没有运动性,没有振动,其电极仅作为化学反应的场所和导电的通道,本身不参与化学反应,没有损耗,寿命长。

(4)燃料来源广泛

氢燃料来源广泛,可以从可再生能源获得,不依赖石油燃料。

燃料电池的种类繁多,通常可以依据其工作温度、燃料种类、电解质类型进行分类。按工作温度,燃料电池可分为高、中、低温型三类。工作温度从常温至100℃为低温燃料电池;工作温度100℃~300℃为中温燃料电池;工作温度在500℃以上为高温燃料电池。按燃料来源,燃料电池可分为两类,第一类是直接式燃料电池,即燃料直接使用氢气;第二类是间接式燃料电池,其燃料是通过某种方法把氢气(H2)、甲烷(CH4)、甲醇(CH3OH)或其他烃类化合物转变成氢或富含氢的混合气供给燃料电池。按电解质划分,燃料电池大致上可分为五类:①碱性燃料电池(AFC)。②磷酸型燃料电池(PAFC)。③固体氧化物燃料电池(SOFC)。④熔融碳酸盐燃料电池(MCFC)。⑤质子交换膜燃料电池(PEMFC)。

燃料电池电动汽车的缺点

目前大部分氢燃料电池的综合能量转化率,远没有纯电动高,如果是可再生方法,效率一般较发电为低,相比纯电动是能源的浪费,会增加行驶成本;如果是化石能源生成,即时是副产物,也总归是产生污染的生产过程的副产物;如果是电力制氢,白白增加一道造成能量损耗的工序。综合起来单就行驶的能源消耗可能没有纯电动或插电混动经济环保。

氢燃料电池技术不够成熟,成本较高目前缺乏加氢的基础设施,而且跟充电站的建设一样,存在先有鸡还是先有蛋的困境,而且不像汽车充电起步初期可以多利用家庭设备推动普及,慢慢扩展到公共充电桩和大型快速充电站,而只能一步调到大型加氢站。早期基础设施推广阻力大,反过来造成燃料电池汽车销量难以扩大。这个是最大的硬伤。

现在电动汽车电池一般都是什么电池?

电动汽车一般采用哪几种电池?

电动汽车整个车身内的零部件数不胜数,但要是说核心部件,电池称得上其中之一。电动汽车的电池方面一直被视为电动汽车发展的重要标志性技术,其性能的好坏直接决定电动汽车续航里程的长短。维信关注”优能工程师”,教你学会专业全面的新能源汽车维修,让你的成长看得见。

铅酸蓄电池

铅酸蓄电池已有100多年的历史,广泛用作内燃机汽车的起动动力源。它也是成熟的电动汽车蓄电池,它可靠性好、原材料易得、价格便宜;比功率也基本上能满足电动汽车的动力性要求。但它有两大缺点;一是比能量低,所占的质量和体积太大,且一次充电行驶里程较短;另一个是使用寿命短,使用成本过高。

锂离子电池

锂离子二次电池作为新型高电压、高能量密度的可充电电池,其独特的物理和电化学性能,具有广泛的民用和国防应用的前景。其突出的特点是:重量轻、储能大、无污染、无记忆效应、使用寿命长。在同体积重量情况下,锂电池的蓄电能力是镍氢电池的1.6倍,是镍镉电池的4倍,并且人类只开发利用了其理论电量的20%~30%,开发前景非常光明。同时它是一种真正的绿色环保电池,不会对环境造成污染,是目前最佳的能应用到电动车上的电池。我国从二十世纪九十年代开始开发和利用锂离子电池,至今已取得突破性进展,研制出了完全拥有自主知识产权的锂离子电池。

镍氢蓄电池

镍氢蓄电池属于碱性电池,镍氢蓄电池循环使用寿命较长,无记忆效应,但价格较高。国外生产电动汽车镍氢蓄电池的公司主要是Ovonie、丰田和松下的一个合资公司。

每个事物都会有对应的两面性,电动汽车电池也不例外,自然利弊都存在。电动汽车的保养跟传统汽车是有很大区别得的,每次充电放电之后,电池的蓄电能力就会降低一点。但是,如果保养得当,还是可以有效地保护电池的。

固体氧化物燃料电池有哪些优点?(尽量详细)

固体氧化物燃料电池有如下优点:(1)较高的电流密度和功率密度;(2)阳、阴极极化可忽略,彼化损失集中在电解质内阻降;(3)可直接使用氢气、烃类(甲烷)、甲醇等作燃料,而不必使用贵金属作催化剂;(4)避免了中、低温燃料电池的酸碱电解质或熔盐电解质的腐蚀及封接问题;(5)能提供高质余热,实现热电联产,燃料利用率高,能量利用率高达80%左右,是一种清洁高效的能源系统;(6)广泛采用陶瓷材料作电解质、阴极和阳极,具有全固态结构;(7)陶瓷电解质要求中、高温运行(600~1000℃),加快了电池的反应进行,还可以实现多种碳氢燃料气体的内部还原,简化了设备。

固体氧化物燃料电池的特点

SOFC与第一代燃料电池(磷酸型燃料电池,简称PAFC)、第二代燃料电池(熔融碳酸盐燃料电池,简称MCFC)相比它有如下优点:(1)较高的电流密度和功率密度;(2)阳、阴极极化可忽略,彼化损失集中在电解质内阻降;(3)可直接使用氢气、烃类(甲烷)、甲醇等作燃料,而不必使用贵金属作催化剂;(4)避免了中、低温燃料电池的酸碱电解质或熔盐电解质的腐蚀及封接问题;(5)能提供高质余热,实现热电联产,燃料利用率高,能量利用率高达80%左右,是一种清洁高效的能源系统;(6)广泛采用陶瓷材料作电解质、阴极和阳极,具有全固态结构;(7)陶瓷电解质要求中、高温运行(600~1000℃),加快了电池的反应进行,还可以实现多种碳氢燃料气体的内部还原,简化了设备。

除了燃料电池的一般优点外,SOFC还具有以下特点:对燃料的适应性强,能在多种燃料包括碳基燃料的情况下运行;不需要使用贵金属催化剂;使用全固态组件,不存在对漏液、腐蚀的管理问题;积木性强,规模和安装地点灵活等。这些特点使总的燃料发电效率在单循环时有潜力超过60%,而对总的来说体系效率可高达85%,SOFC的功率密度达到1MW/M3,对块状设计来说有可能高达3MW/M3。事实上,SOFC可用于发电、热电回用、交通、空间宇航和其他许多领域,被称为21世纪的绿色能源。

固体氧化物燃料电池具有燃料适应性广、能量转换效率高、全固态、模块化组装、零污染等优点,可以直接使用氢气、一氧化碳、天然气、液化气、煤气及生物质气等多种碳氢燃料。在大型集中供电、中型分电和小型家用热电联供等民用领域作为固定电站,以及作为船舶动力电源、交通车辆动力电源等移动电源,都有广阔的应用前景。

电动汽车电池种类有哪些

电动汽车电池分类

电动汽车电池可以分为两大类,即蓄电池和燃料电池,蓄电池适用于纯电动汽车,可以归类为铅酸蓄电池、镍基电池(镍-氢电池、镍-金属氢化物电池、镍-镉电池、镍-锌电池)、钠-硫电池、钠-氯化镍电池、二次锂电池、空气电池等类型。

而燃料电池专用于燃料电池电动汽车,可以分为碱性燃料电池(AFC)、磷酸燃料电池(PAFC)、熔融碳酸盐燃料电池(MCFC)、固体氧化物燃料电池(SOFC)、质子交换膜燃料电池(PEMFC)、直接甲醇燃料电池(DMFC)等类型。

1、铅酸蓄电池

铅酸蓄电池已有100多年的历史,广泛用作内燃机汽车的起动动力源,它也是成熟的电动汽车蓄电池,可靠性好、原材料易得、价格便宜,比功率也基本上能满足电动汽车的动力性要求,但它有两大缺点,一是比能量低,所占的质量和体积太大,且一次充电行驶里程较短,另一个是使用寿命短,使用成本过高。

2、镍氢电池

镍氢电池属于碱性电池,镍氢电池循环使用寿命较长,无记忆效应,但价格较高,国外生产电动汽车镍蓄电池的公司主要是Ovonie、丰田和松下的一个合资公司,Ovonie现有80Ah和130Ah两种单元电池,其比能量达75-80Wh/kg,循环使用寿命超过600次,这种蓄电池装在几种电动汽车上试用,其中一类车一次充电可行驶345km,有一辆车一年中行驶了8万多公里,由于价格较高,目前尚未大批量生产,国内已开发出55Ah和100Ah 单元电池,比能量达65 Wh/kg,功率密度大于800W/kg的.镍蓄电池。

3、锂离子电池

电动汽车锂电池锂离子二次电池作为新型高电压、高能量密度的可充电电池,其独特的物理和电化学性能,具有广泛的民用和国防应用的前景,其突出的特点是:重量轻、储能大、无污染、无记忆效应、使用寿命长。

在同体积重量情况下,锂电池的蓄电能力是镍氢电池的1.6倍,是镍镉电池的4倍,并且人类只开发利用了其理论电量的20%~30%,开发前景非常光明,同时它是一种真正的绿色环保电池,不会对环境造成污染,是目前最佳的能应用到电动车上的电池,我国从二十世纪九十年代开始开发和利用锂离子电池,至今已取得突破性进展,研制出了完全拥有自主知识产权的锂离子电池。

4、钠硫电池

钠硫电池比能量高,其理论比能量为760Wh/kg,实际已大于100Wh/kg,是铅酸电池的3~4倍,另外可大电流、高功率放电,其放电电流密度一般可达200~300mA/mm2,并瞬时间可放出其3倍的固有能量,再一个是充放电效率高,由于采用固体电解质,所以没有通常采用液体电解质二次电池的那种自放电及副反应,充放电电流效率几乎100%。

钠硫电池缺点,主要其工作温度在300~350℃,所以,电池工作时需要一定的加热保温,而高温腐蚀严重,电池寿命较短,已有采用高性能的真空绝热保温技术,可有效地解决这一问题,也有性能稳定性及使用安全性不太理想等问题。

5、镍镉电池

镍镉电池的应用广泛程度仅次于铅酸蓄电池,其比能量可达55Wh/kg,比功率超过190W/kg,可快速充电,循环使用寿命较长,是铅酸蓄电池的两倍多,可达到2000多次,但价格为铅酸蓄电池的4~5倍,它的初期购置成本虽高,但由于其在能量和使用寿命方面的优势,因此其长期的实际使用成本并不高。

其缺点是有记忆效应,容易因为充放电不良而导致电池可用容量减小,须在使用十次左右后,作一次完全充放电,如果已经有了记忆效应,应连续作3~5次完全充放电,以释放记忆,另外镉有毒,使用中要注意做好回收工作,以免镉造成环境污染。

新能源汽车电池寿命

根据新能源汽车电池的质保周期来看,电池质保的周期是在8年或15公里左右,根据对于电池的使用寿命的标准来看,新能源汽车的一块动力电池降至初始容量的80%以下,就意味着它该退休了。

以下为相关介绍:

1、电池介绍:新能源汽车电池一般普遍使用的都是三元锂电池,这类电池优点是电量足,污染少,合格三元锂电池的正常使用寿命为8年,具体行驶里程为15到20万公里。

2、延长电池寿命的方法:保持匀速行驶,激烈行驶会对电池造成一定的损伤。而且要养成经常给电动汽车充电的好习惯,电池长时间馈电,会导致寿命大幅度降低,所以经常充电是关键。

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