飞轮电池是90年代才提出的新概念电池,它突破了化学电池的局限,用物理方法实现储能。飞轮电池是一种以动能方式存储能量的机械电池,它由电动/发电机、功率转换、电子控制、飞轮、磁浮轴承和真空壳体等部分组成,具有高功率比、高能量比、高效率、长寿命和环境适应性好等优点。飞轮电池中的电机,在充电时该电机以电动机形式运转,在外电源的驱动下,电机带动飞轮高速旋转(可达到200000rpm),即用电给飞轮电池“充电增加了飞轮的转速从而增大其动能;放电时,电机则以发电机状态运转,在飞轮的带动下对外输出电能,完成机械能(动能)到电能的转换。要开发适合电动汽车的实用性飞轮电池,就必须进一步提高它的安全性和降低成本。
8、燃料电池
燃料电池是一种将储存在燃料和氧化剂中的化学能通过电极反应直接转化为电能的发电装置,它的基本化学原理是水电解反应的逆过程,即氢氧反应产生电、水和热。它不需要燃烧、无转动部件、无噪声、运行寿命长、可靠性高、维护性能好,实际效率能达到普通内燃机的2至3倍,加之其最终产物又是水,真正达到清洁、可再生、无排放的要求,是21世纪的首选能源。而且,燃料电池也不需要像其它电池那样进行长时间的充电,它只需要像给汽车加油一样补充燃料即可。据美国ABI调查公司预测,2011年全球燃料电池汽车的产量将达到240万辆,占世界汽车总产量的4.3%,日本政府也计划在十年内普及燃料电池。2002年12月,日本丰田公司已向日本政府交付了第一批商用燃料电池电动汽车。燃料电池由正负电极、催化层和电解质构成,根据电解质的不同,燃料电池可分为磷酸型、质子交换膜型、碱性型、熔融碳酸盐型和固体氧化物型等几种,目前只有质子交换膜型燃料电池最适合电动汽车使用,我国研制成功的“中国氢动力首号车使用的就是质子交换膜型燃料电池。一套较完整的燃料电池系统由以下几个部分组成:燃料处理部分、燃料电池、直流交流转换器和热能管理部分。
9、太阳能电池
太阳能电池是一种把光能转换为电能的装置,太阳能已广泛用于照明、家用电器、发电、交通信号、地质、航天等领域。目前,部分机构也已研制出了使用太阳能电池的电动汽车样车,但是由于太阳能电池还存在光电转换效率不高、价格太高、电池系统配置较复杂等问题,近期内只能作为电动汽车的补充电源,还不能大规模的生产应用,但太阳能作为最清洁的、取之不尽用之不竭的能源,对它的研究和应用必将会取得长足的进步。
当前电动汽车正处于又一次发展高潮,电动汽车技术的全面发展,重点在能量存储技术和动力驱动系统技术两个方面。电动汽车动力驱动系统技术发展相对较快,因此随着能量存储技术的发展和突破,随着低成本、高能量密度、高功率密度的动力电池和低成本、质量轻、体积小的燃料电池商品化的实现,电动汽车必将成为21世纪的主流交通工具。
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