動(dòng)力電池發(fā)展現(xiàn)狀與趨勢(shì)課件

動(dòng)力電池國(guó)內(nèi)外發(fā)展

現(xiàn)狀與趨勢(shì)動(dòng)力電池國(guó)內(nèi)外發(fā)展

現(xiàn)狀與趨勢(shì)1發(fā)展機(jī)遇與政府規(guī)劃發(fā)展機(jī)遇與政府規(guī)劃2由于世界各地汽車(chē)產(chǎn)業(yè)的蓬勃發(fā)展，石油資源已經(jīng)表現(xiàn)了供應(yīng)不足、價(jià)格高漲的現(xiàn)象，國(guó)際能源結(jié)構(gòu)也因此發(fā)生了重大變化，能源需求大幅度增加。世界能源需求量不斷增大由于世界各地汽車(chē)產(chǎn)業(yè)的蓬勃發(fā)展，石油資源已經(jīng)表現(xiàn)了供應(yīng)不足、3減少對(duì)石油的依賴(lài)程度及環(huán)保要求目前我國(guó)原油消費(fèi)60％用于交通，如何降低交通用油有重要意義。2009年我國(guó)石油對(duì)外依存度提高2.5個(gè)百分點(diǎn)，已到達(dá)53%。發(fā)展鋰電池新能源應(yīng)用勢(shì)在必行。燃油汽車(chē)污染嚴(yán)重，發(fā)展電動(dòng)清潔汽車(chē)，是保護(hù)環(huán)境的必然要求中國(guó)石油總需求供需缺口污染全球變暖減少對(duì)石油的依賴(lài)程度及環(huán)保要求目前我國(guó)原油消費(fèi)60％用于交通4發(fā)展中國(guó)家發(fā)達(dá)國(guó)家

發(fā)展中國(guó)家發(fā)達(dá)國(guó)家5動(dòng)力電池發(fā)展現(xiàn)狀與趨勢(shì)課件6動(dòng)力電池發(fā)展現(xiàn)狀與趨勢(shì)課件7動(dòng)力電池發(fā)展現(xiàn)狀與趨勢(shì)課件8動(dòng)力電池發(fā)展現(xiàn)狀與趨勢(shì)課件9動(dòng)力電池發(fā)展現(xiàn)狀與趨勢(shì)課件10動(dòng)力電池發(fā)展現(xiàn)狀與趨勢(shì)課件11動(dòng)力電池發(fā)展現(xiàn)狀與趨勢(shì)課件12交通發(fā)展戰(zhàn)略交通發(fā)展戰(zhàn)略13動(dòng)力電池發(fā)展現(xiàn)狀與趨勢(shì)課件14動(dòng)力電池發(fā)展現(xiàn)狀與趨勢(shì)課件15動(dòng)力電池發(fā)展現(xiàn)狀與趨勢(shì)課件16動(dòng)力電池發(fā)展現(xiàn)狀與趨勢(shì)課件17動(dòng)力電池發(fā)展現(xiàn)狀與趨勢(shì)課件18動(dòng)力電池發(fā)展現(xiàn)狀與趨勢(shì)課件19動(dòng)力電池發(fā)展現(xiàn)狀與趨勢(shì)課件20動(dòng)力電池發(fā)展現(xiàn)狀與趨勢(shì)課件21動(dòng)力電池發(fā)展現(xiàn)狀與趨勢(shì)課件22動(dòng)力電池發(fā)展現(xiàn)狀與趨勢(shì)課件23動(dòng)力電池動(dòng)力電池24電池電池是一種能量轉(zhuǎn)化裝置，充電時(shí)，電能轉(zhuǎn)化為化學(xué)能貯存起來(lái)，放電時(shí)，化學(xué)能轉(zhuǎn)化為電能。一次電池，電池的反應(yīng)是不可逆的；二次電池，電池的反應(yīng)可逆，可以多次重復(fù)充放電電池電池是一種能量轉(zhuǎn)化裝置，充電時(shí)，電能轉(zhuǎn)化為化學(xué)能貯存起來(lái)25水果電池組成電池的三種主要成分：正極、負(fù)極、電解液（正負(fù)極不能直接接觸）水果電池組成電池的三種主要成分：正極、負(fù)極、電解液（正負(fù)極不26電池發(fā)展史電池發(fā)展史27最早的電池-----巴格達(dá)土瓶約公元前250—公元250年最早的電池-----巴格達(dá)土瓶約公元前250—公元250年28高能量密度---Highenergydensity高功率性能

---Hignpowerdensity高安全性能

---Hignsafetycharacteristics低自放電率---Lowself-dischargerate長(zhǎng)循環(huán)壽命---Goodcycleperformance快速充電能力---Quickchargeacceptance較寬的高溫性能

---Goodperformanceinthewideoftemperature環(huán)境友好---Environment-friendly電池的性能要求水果電池不符合這些要求，所以不是真正的電池高能量密度---Highenergydensity29電池分類(lèi)---一次電池又稱(chēng)原電池，或干電池，反應(yīng)不可逆或者或者可逆反應(yīng)很難進(jìn)行，電池放電后不能重復(fù)充電使用。電池分類(lèi)---一次電池又稱(chēng)原電池，或干電池，反應(yīng)不可逆或30電池分類(lèi)---二次電池二次電池：能夠充放電多次重復(fù)使用的電池電池分類(lèi)---二次電池二次電池：31主流動(dòng)力電池發(fā)展史第一代第二代第三代主流動(dòng)力電池發(fā)展史第一代第二代第三代32第一代鉛酸電池

正極：二氧化鉛負(fù)極：海綿鉛電解液：硫酸工作電壓：2V第一代鉛酸電池正極：二氧化鉛工作電壓：2V33優(yōu)點(diǎn)：原料易得，價(jià)格相對(duì)低廉；高倍率放電性能良好；溫度性能良好,可在-40～＋60℃的環(huán)境下工作；適合于浮充電使用,使用壽命長(zhǎng),無(wú)記憶效應(yīng)；廢舊電池容易回收,有利于保護(hù)環(huán)境.缺點(diǎn)：比能量低,一般為30～40Wh/kg；使用壽命不及Cd/Ni電池；制造過(guò)程容易污染環(huán)境,必須配備三廢處理設(shè)備.鉛酸電池的主要優(yōu)缺點(diǎn)優(yōu)點(diǎn)：鉛酸電池的主要優(yōu)缺點(diǎn)34鉛酸電池的結(jié)構(gòu)鉛酸電池的結(jié)構(gòu)35第二代鎳氫電池鎳氫電池以?xún)?chǔ)氫合金為負(fù)極材料，氫氧化鎳為正極材料，電解液是含氫氧化鋰（LiOH）的氫氧化鉀（KOH）水溶液。電池放電時(shí)，負(fù)極的金屬氫化物被氧化生成金屬合金，正極的羥基氧化鎳（NiOOH）被還原成氫氧化鎳，充電過(guò)程相反。標(biāo)準(zhǔn)電壓：1.2V第二代鎳氫電池鎳氫電池以?xún)?chǔ)氫合金為負(fù)極材料，氫氧化鎳為36鎳氫電池的結(jié)構(gòu)鎳氫電池的結(jié)構(gòu)37優(yōu)勢(shì)與鉛酸電池比，能量密度有大幅度高，重量能量密度65Wh/kg，體積能量密度都有所提高200Wh/L功率密度高，可大電流充放電低溫放電特性好循環(huán)壽命（提高到1000次）環(huán)保，無(wú)污染技術(shù)比較鋰離子電池成熟缺點(diǎn)正常工作溫度范圍-15~40°C，高溫性能較差工作電壓低，工作電壓范圍1.0V~1.4V價(jià)格比鉛酸電池、鎳鎘電池貴，但是性能比鋰離子電池差鎳氫電池的主要優(yōu)缺點(diǎn)優(yōu)勢(shì)鎳氫電池的主要優(yōu)缺點(diǎn)38目前市場(chǎng)上銷(xiāo)售的混合動(dòng)力汽車(chē)，主要以鎳氫電池作為動(dòng)力電源。在HEV所用的動(dòng)力電池中，鎳氫動(dòng)力電池的技術(shù)仍是最成熟，綜合性能最高的。純電動(dòng)方面，較小的比能量使得鎳氫電池續(xù)航能力較低，優(yōu)勢(shì)不比鋰離子電池。鎳氫電池主要應(yīng)用主要應(yīng)用領(lǐng)域——混合動(dòng)力汽車(chē)目前市場(chǎng)上銷(xiāo)售的混合動(dòng)力汽車(chē)，主要以鎳氫電池作為動(dòng)力電源。在39第三代鋰離子電池比能量高電壓平臺(tái)高循環(huán)性能好無(wú)記憶效應(yīng)環(huán)保，無(wú)污染鋰電池優(yōu)點(diǎn)鋰離子電池在充放電過(guò)程中，Li+在兩個(gè)電極之間往返嵌入和脫嵌，產(chǎn)生了電流，該反應(yīng)具有高度的可逆性，被形象地稱(chēng)為“搖椅電池”（RockingChairBatteries）。目前最有潛力的電動(dòng)汽車(chē)動(dòng)力電池第三代鋰離子電池比能量高電壓平臺(tái)高循環(huán)性能好無(wú)記憶效應(yīng)40宏觀----微觀鋰離子電池的結(jié)構(gòu)宏觀----微觀鋰離子電池的結(jié)構(gòu)41動(dòng)力電池發(fā)展現(xiàn)狀與趨勢(shì)課件42鋰離子電池內(nèi)部結(jié)構(gòu)鋰離子電池內(nèi)部結(jié)構(gòu)43鋰電池成本解析正極材料——電動(dòng)汽車(chē)躍動(dòng)的心鋰電池成本解析正極材料44正極部分層狀結(jié)構(gòu)材料(LiCoO2,NCM,NCA等)尖晶石結(jié)構(gòu)材料(LiMn2O4等)橄欖石結(jié)構(gòu)材料(LiFePO4)一些新材料（未來(lái)發(fā)展方向）日韓等國(guó)家推崇三元和錳鋰材料中國(guó)，美國(guó)推崇鐵鋰材料正極部分層狀結(jié)構(gòu)材料(LiCoO2,NCM,NCA等)日韓45磷酸鐵鋰材料LiFePO4電池在充電時(shí)，正極中的鋰離子Li+通過(guò)聚合物隔膜向負(fù)極遷移；在放電過(guò)程中，負(fù)極中的鋰離子Li+通過(guò)隔膜向正極遷移。磷酸鐵鋰材料LiFePO4電池在充電時(shí)，正極中的鋰離子Li+46優(yōu)點(diǎn)價(jià)格低廉，降價(jià)空間大熱穩(wěn)定性高，安全性好循環(huán)性能好比容量高環(huán)保，無(wú)污染電導(dǎo)率低→倍率性能差低溫性能差材料制備技術(shù)難度高困難！！固有缺點(diǎn)體積能量比低電壓偏低3.2V，且電壓平臺(tái)太平優(yōu)點(diǎn)價(jià)格低廉，降價(jià)空間大電導(dǎo)率低→倍率性能差困難??！固有缺點(diǎn)47解決路徑-----1.表面碳包覆，提高導(dǎo)電率2.優(yōu)化摻雜3.低溫添加劑，改善低溫性能010203040506070120130140150160Capacity(mAh/g)CycleNumber0.1C0.5C1C2C5C10C復(fù)合碳源成膜催化劑優(yōu)化摻雜020406080100110120140150160130未摻雜F摻雜Nb摻雜Nb+F摻雜碳包覆磷酸鐵鋰，2C充放電循環(huán)解決路徑-----1.表面碳包覆，提高導(dǎo)電率0102030448尖晶石錳酸鋰材料優(yōu)點(diǎn)：成本低易合成工作電壓高安全性能好對(duì)環(huán)境無(wú)污染尖晶石錳酸鋰材料優(yōu)點(diǎn)：49衰減的原因：Mn3+的溶解，2Mn3+→Mn2++Mn4+結(jié)構(gòu)不穩(wěn)定：Jahn-Teller反應(yīng)（立方相變成四方相）LiPF6+H2O→POF3+LiF4H++2LiMn3+Mn4+O42-→3λ-MnO2+Mn2++2H2O性能改善措施：元素?fù)诫s表面修飾納米化高溫性能差容量偏低(約120mAh/g)衰減的原因：LiPF6+H2O→POF3+LiF50三元材料LiCoNiMnO2（NCM）Co，+3；Ni，+2；Mn，+4；Ni為材料容量的主要來(lái)源；+2→+4Co在較高電位時(shí)才能發(fā)生反應(yīng)，+3→+4，因此起到了穩(wěn)定結(jié)構(gòu)的作用；Mn保持+4價(jià)不變，但是Mn含量偏高時(shí)易出現(xiàn)價(jià)態(tài)變小的趨勢(shì)，出現(xiàn)+3價(jià)的Mn三元材料LiCoNiMnO2（NCM）Co，+3；Ni，+51負(fù)極部分高功率硬碳材料（最早使用）傳統(tǒng)石墨負(fù)極材料（目前普遍）Li4Ti5O12負(fù)極（東芝力推）未來(lái)高容量負(fù)極材料（Si系列，體積膨脹是致命問(wèn)題，目前只巧妙的應(yīng)用于某些高容量電池，還未在動(dòng)力電池領(lǐng)域有所應(yīng)用）各類(lèi)負(fù)極材料市場(chǎng)占有率負(fù)極部分高功率硬碳材料（最早使用）各類(lèi)負(fù)極材料市場(chǎng)占有率52傳統(tǒng)石墨負(fù)極傳統(tǒng)石墨負(fù)極53其中國(guó)內(nèi)行業(yè)前三甲是深圳貝特瑞，上海杉杉，長(zhǎng)沙海容。深圳貝特瑞是中國(guó)寶安集團(tuán)控股的子公司，是國(guó)內(nèi)電池碳負(fù)極材料標(biāo)準(zhǔn)制定者，全球市場(chǎng)位居全球第四。石墨負(fù)極成本低技術(shù)成熟國(guó)內(nèi)已實(shí)現(xiàn)產(chǎn)業(yè)化全球負(fù)極廠家市場(chǎng)占有率其中國(guó)內(nèi)行業(yè)前三甲是深圳貝特瑞，上海杉杉，長(zhǎng)沙海容。石墨負(fù)極54Li4Ti5O12最初作為超導(dǎo)材料被和正極材料被研究；1996年，加拿大K.Zaghib首次提出作為鋰電池負(fù)極材料應(yīng)用可能理論容量175mAh/g,1.5Vvs.Li/Li+零應(yīng)變材料，循環(huán)性能及倍率性能好零應(yīng)變材料Li4Ti5O12最初作為超導(dǎo)材料被和正極材料被研究；零應(yīng)變55隔膜鋰離子電池隔膜特性要求電子絕緣；較小的離子阻抗；一定的機(jī)械強(qiáng)度；耐受電液，電極材料的腐蝕；阻止兩電極間的雜質(zhì)的遷移；具有電液浸潤(rùn)性；材料品質(zhì)的穩(wěn)定性隔膜鋰離子電池隔膜特性要求電子絕緣；56放電過(guò)程隔膜作用示意圖隔膜的shutdown功能示意圖不同材質(zhì)隔膜的DSC測(cè)試數(shù)據(jù)隔膜PPPEPP/PE/PP放電過(guò)程隔膜作用示意圖隔膜的shutdown功能示意圖不同材57濕法干法濕法干法58全球隔膜生產(chǎn)分布由于隔膜生產(chǎn)較高的技術(shù)門(mén)檻，全球鋰離子電池隔膜主要集中在日本和美國(guó)，其中日本旭化成（AsahiKaseiEMaterials）、美國(guó)Celgard和日本東燃（Tonen）合計(jì)占據(jù)了77％市場(chǎng)份額。我國(guó)生產(chǎn)電池隔膜的厚度和孔徑的均勻度和國(guó)外還存在較大差距，國(guó)內(nèi)所需的隔膜80％仍由進(jìn)口滿足，現(xiàn)有生產(chǎn)設(shè)備為低成本的單層聚烯烴拉伸隔膜生產(chǎn)線，主要供應(yīng)中、低端市場(chǎng)，全球隔膜生產(chǎn)分布由于隔膜生產(chǎn)較高的技術(shù)門(mén)檻，全球鋰離子電池隔59電解液能較好的溶解電解質(zhì)鹽，即有較高的介電常數(shù)；應(yīng)有較好的流動(dòng)性，即低黏度對(duì)電池的其他組件應(yīng)該是惰性的，尤其是充電狀態(tài)下的正負(fù)極表面；在很寬的溫度范圍內(nèi)保持液態(tài)，熔點(diǎn)要低，沸點(diǎn)要高安全性要好，即閃電要高，無(wú)毒鋰離子電池電解液特性要求電解液能較好的溶解電解質(zhì)鹽，即有較高的介電常數(shù)；鋰離子電池電60電解液組成示意圖電解液組成示意圖61通常電解液溶劑為混合溶劑，碳酸乙烯酯（EC）憑借優(yōu)良的成膜作用，成為絕大多數(shù)電解液的主成分，目前鋰電池使用的主要溶劑為EC為基礎(chǔ)的二元或者三元混合溶劑，如EC+DMC,EC+DEC,EC+DMC+EMC通常電解液溶劑為混合溶劑，碳酸乙烯酯（EC）憑借優(yōu)良的成膜作62LiPF6作為電解質(zhì)，對(duì)純度要求特別高，對(duì)金屬（如Na、K、Fe等）、酸根、氫氟酸（HF）及H2O含量要求在10-5（質(zhì)量分?jǐn)?shù)）以下所以合成難度大，目前LiPF6的合成技術(shù)主要掌握在日本企業(yè)中。電解質(zhì)LiPF6作為電解質(zhì)，對(duì)純度要求特別高，對(duì)金屬（如Na、K63抽真空封裝后成為單體電池卷好的負(fù)正負(fù)極片電解液正極片隔膜負(fù)極片正極材料鋁箔負(fù)極材料銅箔涂覆涂覆卷繞注入電池外外殼里放入電池外外殼里鋰電芯（cell）生產(chǎn)流程圖電芯預(yù)化成化成老化分容配組串并聯(lián)接modulepackcell→pack生產(chǎn)流程簡(jiǎn)圖抽真空卷好的負(fù)電解液正極片隔膜負(fù)極片正極材料鋁箔負(fù)極材料銅箔64鋰電芯（cell）全自動(dòng)生產(chǎn)線圖鋰電芯（cell）全自動(dòng)生產(chǎn)線圖65常用鋰電池分類(lèi)層狀材料(LiCoO2,NCM,NCA等)→鈷鋰電池，三元電池等尖晶石材料(LiMn2O4等)→錳鋰電池橄欖石材料(LiFePO4等)→鐵鋰電池

按正負(fù)極疊加方式來(lái)分卷繞電池疊片電池

常用鋰電池分類(lèi)層狀材料(LiCoO2,NCM,NCA等)66按外形來(lái)分圓形電池方形電池其他形狀電池按外形來(lái)分圓形電池67按電解質(zhì)形態(tài)分按電解質(zhì)形態(tài)分68常用測(cè)試分析手段充放電循環(huán)高低溫沖擊高溫高濕試驗(yàn)箱機(jī)械沖擊測(cè)試常用測(cè)試分析手段充放電循環(huán)高低溫沖擊高溫高濕試驗(yàn)箱機(jī)械沖擊測(cè)69過(guò)充短路針刺熱箱擠壓過(guò)充短路針刺熱箱擠壓70跌落試驗(yàn)機(jī)燃燒試驗(yàn)機(jī)鹽噴霧重物沖擊測(cè)試其他測(cè)試：電池旋轉(zhuǎn)測(cè)試鹽水浸潤(rùn)測(cè)試等靜電測(cè)試跌落試驗(yàn)機(jī)燃燒試驗(yàn)機(jī)鹽噴霧重物沖擊測(cè)試其他測(cè)試：靜電測(cè)試71其他動(dòng)力與儲(chǔ)能電池——超級(jí)電容器活性碳電極材料具有≥1200m2/g，電解液與多孔電極間的界面距離不到1nm，超級(jí)電容器電容值可以非常大。大多數(shù)超級(jí)電容器可以做到法拉級(jí)，一般其電容值范圍為1～5000F!其他動(dòng)力與儲(chǔ)能電池——超級(jí)電容器活性碳電極材料具有≥120072優(yōu)勢(shì)：劣勢(shì)：能量密度太低，僅1-10Wh/kg功率密度高，充電時(shí)間短。超級(jí)電容的主要優(yōu)缺點(diǎn)大多作為輔助電源，主要作為快速啟動(dòng)裝置和能量制動(dòng)回收裝置超級(jí)電容續(xù)航里程太短，不能作為電動(dòng)汽車(chē)主流電源。應(yīng)用領(lǐng)域優(yōu)勢(shì)：劣勢(shì)：能量密度太低，僅1-10Wh/kg功率密度高，充73潛在動(dòng)力與儲(chǔ)能電池——燃料電池燃料電池（儲(chǔ)能實(shí)質(zhì)-發(fā)電廠）將燃料與氧化劑中的化學(xué)能直接轉(zhuǎn)化為電能。1堿性燃料電池（AFC）2磷酸型燃料電池（PAFC）3熔融碳酸鹽燃料電池（MCFC）4固體氧化物燃料電池（SOFC）5質(zhì)子交換膜燃料電池（PEMFC）燃料電池分類(lèi)（按電解質(zhì)不同）潛在動(dòng)力與儲(chǔ)能電池——燃料電池燃料電池（儲(chǔ)能實(shí)質(zhì)-發(fā)電廠）74

能量轉(zhuǎn)換效率高；環(huán)保，污染低燃料使用范圍廣；規(guī)模及安裝地點(diǎn)靈活負(fù)荷響應(yīng)快，運(yùn)行質(zhì)量高能量轉(zhuǎn)換效率高；環(huán)保，污染低75動(dòng)力電池發(fā)展現(xiàn)狀與趨勢(shì)課件76潛在動(dòng)力與儲(chǔ)能電池——鈉硫電池

正極：液態(tài)硫和多硫化鈉熔鹽（液態(tài)）負(fù)極：熔融金屬鈉（液態(tài)）---填充在導(dǎo)電的多孔碳或石墨氈里電解質(zhì)兼隔膜：Al2O3陶瓷材料（固態(tài)）潛在動(dòng)力與儲(chǔ)能電池——鈉硫電池正極：液態(tài)硫和多硫化鈉熔鹽（77鈉硫電池充放電機(jī)理鈉硫電池充放電機(jī)理78高比能量（理論760wh/kg；實(shí)際390wh/kg）高功率（放電電流密度可達(dá)200~300mA/cm2)充電速度快（滿充30min）長(zhǎng)壽命（15年；或2500~4500次）無(wú)污染，可回收（Na，S回收率近100%）無(wú)自放電現(xiàn)象，能量轉(zhuǎn)化率高優(yōu)勢(shì)：不足：工作溫度高，其工作溫度在300~350度，電池工作時(shí)需要一定的加熱保溫；啟動(dòng)慢價(jià)格昂貴，萬(wàn)元/每度安全性差（日本蓄電站9月21日--10月5日大火）高比能量（理論760wh/kg；實(shí)際390wh/kg）優(yōu)勢(shì)：79鈉硫電池的應(yīng)用應(yīng)用范圍（主要作為儲(chǔ)能電池）電站負(fù)荷調(diào)平(即起削峰平谷作用）UPS應(yīng)急電源不間斷電源儲(chǔ)能優(yōu)勢(shì)電動(dòng)汽車(chē)移動(dòng)電源優(yōu)勢(shì)鈉硫電池有著高能量高功率的優(yōu)勢(shì)，在儲(chǔ)能電源方面有很大優(yōu)勢(shì)，但作為電動(dòng)汽車(chē)用或其他移動(dòng)電源，因沒(méi)有完全解決安全可靠性問(wèn)題，不能顯示其優(yōu)越性。鈉硫電池的應(yīng)用應(yīng)用范圍（主要作為儲(chǔ)能電池）電站負(fù)荷調(diào)平(即起80潛在動(dòng)力與儲(chǔ)能電池——液流電池（釩電池）液流電池一般稱(chēng)為氧化還原液流電池，正負(fù)極全使用釩鹽溶液的稱(chēng)為全釩液流電池,簡(jiǎn)稱(chēng)釩電池.開(kāi)路電壓：1.5V（荷電100%）潛在動(dòng)力與儲(chǔ)能電池——液流電池（釩電池）液流電池一般稱(chēng)為氧化81主要應(yīng)用在儲(chǔ)能領(lǐng)域主要應(yīng)用在儲(chǔ)能領(lǐng)域82研發(fā)費(fèi)用大材料要求高比能量低工程周期長(zhǎng)運(yùn)行竅門(mén)多日本“新陽(yáng)光計(jì)劃”美國(guó)“DOE項(xiàng)目計(jì)劃”歐洲“能源框架計(jì)劃”中國(guó)863計(jì)劃研發(fā)費(fèi)用大日本“新陽(yáng)光計(jì)劃”83潛在動(dòng)力與儲(chǔ)能電池——鋰空氣電池負(fù)極：鋰正極：空氣電解液：LiOH溶液開(kāi)路電壓：2.91V理論比能量為11140Wh/kg4Li+2H2O+O2

?4LiOH負(fù)極采用金屬鋰條，負(fù)極的電解液采用含有鋰鹽的有機(jī)電解液。中間設(shè)有用于隔開(kāi)正極和負(fù)極的鋰離子固體電解質(zhì)膜。正極電解液使用堿性水溶性凝膠，與由微細(xì)化碳和廉價(jià)氧化物催化劑形成的正極組合潛在動(dòng)力與儲(chǔ)能電池——鋰空氣電池負(fù)極：鋰開(kāi)路電壓：2.91V84致命缺陷——固體反應(yīng)生成物氧化鋰（Li2O）會(huì)在正極堆積，使電解液與空氣的接觸被阻斷，從而導(dǎo)致放電停止。在負(fù)極（金屬鋰）一側(cè)使用有機(jī)電解液，在正極（空氣）一側(cè)使用水性電解液。在兩種電解液之間設(shè)置只有鋰離子穿過(guò)的固體電解質(zhì)膜，將兩者隔開(kāi)。這樣便可防止電解液混合，并促進(jìn)電池發(fā)生反應(yīng)?？茖W(xué)家認(rèn)為，鋰空氣電池的性能是鋰離子電池的10倍，可以提供與汽油同等的能量。鋰空氣電池從空氣中吸收氧氣充電，因此這種電池可以更小、更輕。全球不少實(shí)驗(yàn)室都在研究這種技術(shù)，但如果沒(méi)有重大突破，要想實(shí)現(xiàn)商用可能還需要10年致命缺陷——在負(fù)極（金屬鋰）一側(cè)使用有機(jī)電解液，在正極（空氣85鋰硫電池電池是一類(lèi)極具發(fā)展前景的高容量?jī)?chǔ)能體系。以硫或含硫化合物為正極，鋰或儲(chǔ)鋰材料為負(fù)極，以硫—硫鍵的斷裂/生成來(lái)實(shí)現(xiàn)電能與化學(xué)能的相互轉(zhuǎn)換的一類(lèi)電池體系。放電時(shí)，鋰離子從負(fù)極向正極遷移，正極活性物質(zhì)的硫—硫鍵斷裂，與鋰離子生成Li2S；充電時(shí)，Li2S電解，釋出的鋰離子重新遷回負(fù)極，沉積為金屬鋰或者嵌入負(fù)極材料中。潛在動(dòng)力與儲(chǔ)能電池——鋰硫電池能量密度高原材料成本低能源消耗少低毒理論能量密度可達(dá)2600Wh/kg雖然鋰硫電池研究已經(jīng)歷經(jīng)了幾十年，并且在近10年時(shí)間取得了許多成果，但離實(shí)際應(yīng)用還有不小距離鋰硫電池電池是一類(lèi)極具發(fā)展前景的高容量?jī)?chǔ)能體系。以硫或含86應(yīng)用與產(chǎn)業(yè)化情況應(yīng)用與產(chǎn)業(yè)化情況87全球主要鋰電池生產(chǎn)區(qū)域分布中，日，韓全球鋰電池的產(chǎn)值增長(zhǎng)趨勢(shì)全球主要鋰電池生產(chǎn)區(qū)域分布中，日，韓全球鋰電池的產(chǎn)值增長(zhǎng)趨勢(shì)88動(dòng)力電池發(fā)展現(xiàn)狀與趨勢(shì)課件89動(dòng)力電池發(fā)展現(xiàn)狀與趨勢(shì)課件90動(dòng)力電池發(fā)展現(xiàn)狀與趨勢(shì)課件91錳酸鋰電池錳酸鋰電池92經(jīng)常不斷地學(xué)習(xí),你就什么都知道。你知道得越多,你就越有力量StudyConstantly,AndYouWillKnowEverything.TheMoreYouKnow,TheMorePowerfulYouWillBe學(xué)習(xí)總結(jié)經(jīng)常不斷地學(xué)習(xí),你就什么都知道。你知道得越多,你就越有力量學(xué)93結(jié)束語(yǔ)當(dāng)你盡了自己的最大努力時(shí)，失敗也是偉大的，所以不要放棄，堅(jiān)持就是正確的。WhenYouDoYourBest,FailureIsGreat,SoDon'TGiveUp,StickToTheEnd演講人：XXXXXX

時(shí)間：XX年XX月XX日

結(jié)束語(yǔ)94動(dòng)力電池國(guó)內(nèi)外發(fā)展

現(xiàn)狀與趨勢(shì)動(dòng)力電池國(guó)內(nèi)外發(fā)展

現(xiàn)狀與趨勢(shì)95發(fā)展機(jī)遇與政府規(guī)劃發(fā)展機(jī)遇與政府規(guī)劃96由于世界各地汽車(chē)產(chǎn)業(yè)的蓬勃發(fā)展，石油資源已經(jīng)表現(xiàn)了供應(yīng)不足、價(jià)格高漲的現(xiàn)象，國(guó)際能源結(jié)構(gòu)也因此發(fā)生了重大變化，能源需求大幅度增加。世界能源需求量不斷增大由于世界各地汽車(chē)產(chǎn)業(yè)的蓬勃發(fā)展，石油資源已經(jīng)表現(xiàn)了供應(yīng)不足、97減少對(duì)石油的依賴(lài)程度及環(huán)保要求目前我國(guó)原油消費(fèi)60％用于交通，如何降低交通用油有重要意義。2009年我國(guó)石油對(duì)外依存度提高2.5個(gè)百分點(diǎn)，已到達(dá)53%。發(fā)展鋰電池新能源應(yīng)用勢(shì)在必行。燃油汽車(chē)污染嚴(yán)重，發(fā)展電動(dòng)清潔汽車(chē)，是保護(hù)環(huán)境的必然要求中國(guó)石油總需求供需缺口污染全球變暖減少對(duì)石油的依賴(lài)程度及環(huán)保要求目前我國(guó)原油消費(fèi)60％用于交通98發(fā)展中國(guó)家發(fā)達(dá)國(guó)家

發(fā)展中國(guó)家發(fā)達(dá)國(guó)家99動(dòng)力電池發(fā)展現(xiàn)狀與趨勢(shì)課件100動(dòng)力電池發(fā)展現(xiàn)狀與趨勢(shì)課件101動(dòng)力電池發(fā)展現(xiàn)狀與趨勢(shì)課件102動(dòng)力電池發(fā)展現(xiàn)狀與趨勢(shì)課件103動(dòng)力電池發(fā)展現(xiàn)狀與趨勢(shì)課件104動(dòng)力電池發(fā)展現(xiàn)狀與趨勢(shì)課件105動(dòng)力電池發(fā)展現(xiàn)狀與趨勢(shì)課件106交通發(fā)展戰(zhàn)略交通發(fā)展戰(zhàn)略107動(dòng)力電池發(fā)展現(xiàn)狀與趨勢(shì)課件108動(dòng)力電池發(fā)展現(xiàn)狀與趨勢(shì)課件109動(dòng)力電池發(fā)展現(xiàn)狀與趨勢(shì)課件110動(dòng)力電池發(fā)展現(xiàn)狀與趨勢(shì)課件111動(dòng)力電池發(fā)展現(xiàn)狀與趨勢(shì)課件112動(dòng)力電池發(fā)展現(xiàn)狀與趨勢(shì)課件113動(dòng)力電池發(fā)展現(xiàn)狀與趨勢(shì)課件114動(dòng)力電池發(fā)展現(xiàn)狀與趨勢(shì)課件115動(dòng)力電池發(fā)展現(xiàn)狀與趨勢(shì)課件116動(dòng)力電池發(fā)展現(xiàn)狀與趨勢(shì)課件117動(dòng)力電池動(dòng)力電池118電池電池是一種能量轉(zhuǎn)化裝置，充電時(shí)，電能轉(zhuǎn)化為化學(xué)能貯存起來(lái)，放電時(shí)，化學(xué)能轉(zhuǎn)化為電能。一次電池，電池的反應(yīng)是不可逆的；二次電池，電池的反應(yīng)可逆，可以多次重復(fù)充放電電池電池是一種能量轉(zhuǎn)化裝置，充電時(shí)，電能轉(zhuǎn)化為化學(xué)能貯存起來(lái)119水果電池組成電池的三種主要成分：正極、負(fù)極、電解液（正負(fù)極不能直接接觸）水果電池組成電池的三種主要成分：正極、負(fù)極、電解液（正負(fù)極不120電池發(fā)展史電池發(fā)展史121最早的電池-----巴格達(dá)土瓶約公元前250—公元250年最早的電池-----巴格達(dá)土瓶約公元前250—公元250年122高能量密度---Highenergydensity高功率性能

---Hignpowerdensity高安全性能

---Hignsafetycharacteristics低自放電率---Lowself-dischargerate長(zhǎng)循環(huán)壽命---Goodcycleperformance快速充電能力---Quickchargeacceptance較寬的高溫性能

---Goodperformanceinthewideoftemperature環(huán)境友好---Environment-friendly電池的性能要求水果電池不符合這些要求，所以不是真正的電池高能量密度---Highenergydensity123電池分類(lèi)---一次電池又稱(chēng)原電池，或干電池，反應(yīng)不可逆或者或者可逆反應(yīng)很難進(jìn)行，電池放電后不能重復(fù)充電使用。電池分類(lèi)---一次電池又稱(chēng)原電池，或干電池，反應(yīng)不可逆或124電池分類(lèi)---二次電池二次電池：能夠充放電多次重復(fù)使用的電池電池分類(lèi)---二次電池二次電池：125主流動(dòng)力電池發(fā)展史第一代第二代第三代主流動(dòng)力電池發(fā)展史第一代第二代第三代126第一代鉛酸電池

正極：二氧化鉛負(fù)極：海綿鉛電解液：硫酸工作電壓：2V第一代鉛酸電池正極：二氧化鉛工作電壓：2V127優(yōu)點(diǎn)：原料易得，價(jià)格相對(duì)低廉；高倍率放電性能良好；溫度性能良好,可在-40～＋60℃的環(huán)境下工作；適合于浮充電使用,使用壽命長(zhǎng),無(wú)記憶效應(yīng)；廢舊電池容易回收,有利于保護(hù)環(huán)境.缺點(diǎn)：比能量低,一般為30～40Wh/kg；使用壽命不及Cd/Ni電池；制造過(guò)程容易污染環(huán)境,必須配備三廢處理設(shè)備.鉛酸電池的主要優(yōu)缺點(diǎn)優(yōu)點(diǎn)：鉛酸電池的主要優(yōu)缺點(diǎn)128鉛酸電池的結(jié)構(gòu)鉛酸電池的結(jié)構(gòu)129第二代鎳氫電池鎳氫電池以?xún)?chǔ)氫合金為負(fù)極材料，氫氧化鎳為正極材料，電解液是含氫氧化鋰（LiOH）的氫氧化鉀（KOH）水溶液。電池放電時(shí)，負(fù)極的金屬氫化物被氧化生成金屬合金，正極的羥基氧化鎳（NiOOH）被還原成氫氧化鎳，充電過(guò)程相反。標(biāo)準(zhǔn)電壓：1.2V第二代鎳氫電池鎳氫電池以?xún)?chǔ)氫合金為負(fù)極材料，氫氧化鎳為130鎳氫電池的結(jié)構(gòu)鎳氫電池的結(jié)構(gòu)131優(yōu)勢(shì)與鉛酸電池比，能量密度有大幅度高，重量能量密度65Wh/kg，體積能量密度都有所提高200Wh/L功率密度高，可大電流充放電低溫放電特性好循環(huán)壽命（提高到1000次）環(huán)保，無(wú)污染技術(shù)比較鋰離子電池成熟缺點(diǎn)正常工作溫度范圍-15~40°C，高溫性能較差工作電壓低，工作電壓范圍1.0V~1.4V價(jià)格比鉛酸電池、鎳鎘電池貴，但是性能比鋰離子電池差鎳氫電池的主要優(yōu)缺點(diǎn)優(yōu)勢(shì)鎳氫電池的主要優(yōu)缺點(diǎn)132目前市場(chǎng)上銷(xiāo)售的混合動(dòng)力汽車(chē)，主要以鎳氫電池作為動(dòng)力電源。在HEV所用的動(dòng)力電池中，鎳氫動(dòng)力電池的技術(shù)仍是最成熟，綜合性能最高的。純電動(dòng)方面，較小的比能量使得鎳氫電池續(xù)航能力較低，優(yōu)勢(shì)不比鋰離子電池。鎳氫電池主要應(yīng)用主要應(yīng)用領(lǐng)域——混合動(dòng)力汽車(chē)目前市場(chǎng)上銷(xiāo)售的混合動(dòng)力汽車(chē)，主要以鎳氫電池作為動(dòng)力電源。在133第三代鋰離子電池比能量高電壓平臺(tái)高循環(huán)性能好無(wú)記憶效應(yīng)環(huán)保，無(wú)污染鋰電池優(yōu)點(diǎn)鋰離子電池在充放電過(guò)程中，Li+在兩個(gè)電極之間往返嵌入和脫嵌，產(chǎn)生了電流，該反應(yīng)具有高度的可逆性，被形象地稱(chēng)為“搖椅電池”（RockingChairBatteries）。目前最有潛力的電動(dòng)汽車(chē)動(dòng)力電池第三代鋰離子電池比能量高電壓平臺(tái)高循環(huán)性能好無(wú)記憶效應(yīng)134宏觀----微觀鋰離子電池的結(jié)構(gòu)宏觀----微觀鋰離子電池的結(jié)構(gòu)135動(dòng)力電池發(fā)展現(xiàn)狀與趨勢(shì)課件136鋰離子電池內(nèi)部結(jié)構(gòu)鋰離子電池內(nèi)部結(jié)構(gòu)137鋰電池成本解析正極材料——電動(dòng)汽車(chē)躍動(dòng)的心鋰電池成本解析正極材料138正極部分層狀結(jié)構(gòu)材料(LiCoO2,NCM,NCA等)尖晶石結(jié)構(gòu)材料(LiMn2O4等)橄欖石結(jié)構(gòu)材料(LiFePO4)一些新材料（未來(lái)發(fā)展方向）日韓等國(guó)家推崇三元和錳鋰材料中國(guó)，美國(guó)推崇鐵鋰材料正極部分層狀結(jié)構(gòu)材料(LiCoO2,NCM,NCA等)日韓139磷酸鐵鋰材料LiFePO4電池在充電時(shí)，正極中的鋰離子Li+通過(guò)聚合物隔膜向負(fù)極遷移；在放電過(guò)程中，負(fù)極中的鋰離子Li+通過(guò)隔膜向正極遷移。磷酸鐵鋰材料LiFePO4電池在充電時(shí)，正極中的鋰離子Li+140優(yōu)點(diǎn)價(jià)格低廉，降價(jià)空間大熱穩(wěn)定性高，安全性好循環(huán)性能好比容量高環(huán)保，無(wú)污染電導(dǎo)率低→倍率性能差低溫性能差材料制備技術(shù)難度高困難??！固有缺點(diǎn)體積能量比低電壓偏低3.2V，且電壓平臺(tái)太平優(yōu)點(diǎn)價(jià)格低廉，降價(jià)空間大電導(dǎo)率低→倍率性能差困難??！固有缺點(diǎn)141解決路徑-----1.表面碳包覆，提高導(dǎo)電率2.優(yōu)化摻雜3.低溫添加劑，改善低溫性能010203040506070120130140150160Capacity(mAh/g)CycleNumber0.1C0.5C1C2C5C10C復(fù)合碳源成膜催化劑優(yōu)化摻雜020406080100110120140150160130未摻雜F摻雜Nb摻雜Nb+F摻雜碳包覆磷酸鐵鋰，2C充放電循環(huán)解決路徑-----1.表面碳包覆，提高導(dǎo)電率01020304142尖晶石錳酸鋰材料優(yōu)點(diǎn)：成本低易合成工作電壓高安全性能好對(duì)環(huán)境無(wú)污染尖晶石錳酸鋰材料優(yōu)點(diǎn)：143衰減的原因：Mn3+的溶解，2Mn3+→Mn2++Mn4+結(jié)構(gòu)不穩(wěn)定：Jahn-Teller反應(yīng)（立方相變成四方相）LiPF6+H2O→POF3+LiF4H++2LiMn3+Mn4+O42-→3λ-MnO2+Mn2++2H2O性能改善措施：元素?fù)诫s表面修飾納米化高溫性能差容量偏低(約120mAh/g)衰減的原因：LiPF6+H2O→POF3+LiF144三元材料LiCoNiMnO2（NCM）Co，+3；Ni，+2；Mn，+4；Ni為材料容量的主要來(lái)源；+2→+4Co在較高電位時(shí)才能發(fā)生反應(yīng)，+3→+4，因此起到了穩(wěn)定結(jié)構(gòu)的作用；Mn保持+4價(jià)不變，但是Mn含量偏高時(shí)易出現(xiàn)價(jià)態(tài)變小的趨勢(shì)，出現(xiàn)+3價(jià)的Mn三元材料LiCoNiMnO2（NCM）Co，+3；Ni，+145負(fù)極部分高功率硬碳材料（最早使用）傳統(tǒng)石墨負(fù)極材料（目前普遍）Li4Ti5O12負(fù)極（東芝力推）未來(lái)高容量負(fù)極材料（Si系列，體積膨脹是致命問(wèn)題，目前只巧妙的應(yīng)用于某些高容量電池，還未在動(dòng)力電池領(lǐng)域有所應(yīng)用）各類(lèi)負(fù)極材料市場(chǎng)占有率負(fù)極部分高功率硬碳材料（最早使用）各類(lèi)負(fù)極材料市場(chǎng)占有率146傳統(tǒng)石墨負(fù)極傳統(tǒng)石墨負(fù)極147其中國(guó)內(nèi)行業(yè)前三甲是深圳貝特瑞，上海杉杉，長(zhǎng)沙海容。深圳貝特瑞是中國(guó)寶安集團(tuán)控股的子公司，是國(guó)內(nèi)電池碳負(fù)極材料標(biāo)準(zhǔn)制定者，全球市場(chǎng)位居全球第四。石墨負(fù)極成本低技術(shù)成熟國(guó)內(nèi)已實(shí)現(xiàn)產(chǎn)業(yè)化全球負(fù)極廠家市場(chǎng)占有率其中國(guó)內(nèi)行業(yè)前三甲是深圳貝特瑞，上海杉杉，長(zhǎng)沙海容。石墨負(fù)極148Li4Ti5O12最初作為超導(dǎo)材料被和正極材料被研究；1996年，加拿大K.Zaghib首次提出作為鋰電池負(fù)極材料應(yīng)用可能理論容量175mAh/g,1.5Vvs.Li/Li+零應(yīng)變材料，循環(huán)性能及倍率性能好零應(yīng)變材料Li4Ti5O12最初作為超導(dǎo)材料被和正極材料被研究；零應(yīng)變149隔膜鋰離子電池隔膜特性要求電子絕緣；較小的離子阻抗；一定的機(jī)械強(qiáng)度；耐受電液，電極材料的腐蝕；阻止兩電極間的雜質(zhì)的遷移；具有電液浸潤(rùn)性；材料品質(zhì)的穩(wěn)定性隔膜鋰離子電池隔膜特性要求電子絕緣；150放電過(guò)程隔膜作用示意圖隔膜的shutdown功能示意圖不同材質(zhì)隔膜的DSC測(cè)試數(shù)據(jù)隔膜PPPEPP/PE/PP放電過(guò)程隔膜作用示意圖隔膜的shutdown功能示意圖不同材151濕法干法濕法干法152全球隔膜生產(chǎn)分布由于隔膜生產(chǎn)較高的技術(shù)門(mén)檻，全球鋰離子電池隔膜主要集中在日本和美國(guó)，其中日本旭化成（AsahiKaseiEMaterials）、美國(guó)Celgard和日本東燃（Tonen）合計(jì)占據(jù)了77％市場(chǎng)份額。我國(guó)生產(chǎn)電池隔膜的厚度和孔徑的均勻度和國(guó)外還存在較大差距，國(guó)內(nèi)所需的隔膜80％仍由進(jìn)口滿足，現(xiàn)有生產(chǎn)設(shè)備為低成本的單層聚烯烴拉伸隔膜生產(chǎn)線，主要供應(yīng)中、低端市場(chǎng)，全球隔膜生產(chǎn)分布由于隔膜生產(chǎn)較高的技術(shù)門(mén)檻，全球鋰離子電池隔153電解液能較好的溶解電解質(zhì)鹽，即有較高的介電常數(shù)；應(yīng)有較好的流動(dòng)性，即低黏度對(duì)電池的其他組件應(yīng)該是惰性的，尤其是充電狀態(tài)下的正負(fù)極表面；在很寬的溫度范圍內(nèi)保持液態(tài)，熔點(diǎn)要低，沸點(diǎn)要高安全性要好，即閃電要高，無(wú)毒鋰離子電池電解液特性要求電解液能較好的溶解電解質(zhì)鹽，即有較高的介電常數(shù)；鋰離子電池電154電解液組成示意圖電解液組成示意圖155通常電解液溶劑為混合溶劑，碳酸乙烯酯（EC）憑借優(yōu)良的成膜作用，成為絕大多數(shù)電解液的主成分，目前鋰電池使用的主要溶劑為EC為基礎(chǔ)的二元或者三元混合溶劑，如EC+DMC,EC+DEC,EC+DMC+EMC通常電解液溶劑為混合溶劑，碳酸乙烯酯（EC）憑借優(yōu)良的成膜作156LiPF6作為電解質(zhì)，對(duì)純度要求特別高，對(duì)金屬（如Na、K、Fe等）、酸根、氫氟酸（HF）及H2O含量要求在10-5（質(zhì)量分?jǐn)?shù)）以下所以合成難度大，目前LiPF6的合成技術(shù)主要掌握在日本企業(yè)中。電解質(zhì)LiPF6作為電解質(zhì)，對(duì)純度要求特別高，對(duì)金屬（如Na、K157抽真空封裝后成為單體電池卷好的負(fù)正負(fù)極片電解液正極片隔膜負(fù)極片正極材料鋁箔負(fù)極材料銅箔涂覆涂覆卷繞注入電池外外殼里放入電池外外殼里鋰電芯（cell）生產(chǎn)流程圖電芯預(yù)化成化成老化分容配組串并聯(lián)接modulepackcell→pack生產(chǎn)流程簡(jiǎn)圖抽真空卷好的負(fù)電解液正極片隔膜負(fù)極片正極材料鋁箔負(fù)極材料銅箔158鋰電芯（cell）全自動(dòng)生產(chǎn)線圖鋰電芯（cell）全自動(dòng)生產(chǎn)線圖159常用鋰電池分類(lèi)層狀材料(LiCoO2,NCM,NCA等)→鈷鋰電池，三元電池等尖晶石材料(LiMn2O4等)→錳鋰電池橄欖石材料(LiFePO4等)→鐵鋰電池

按正負(fù)極疊加方式來(lái)分卷繞電池疊片電池

常用鋰電池分類(lèi)層狀材料(LiCoO2,NCM,NCA等)160按外形來(lái)分圓形電池方形電池其他形狀電池按外形來(lái)分圓形電池161按電解質(zhì)形態(tài)分按電解質(zhì)形態(tài)分162常用測(cè)試分析手段充放電循環(huán)高低溫沖擊高溫高濕試驗(yàn)箱機(jī)械沖擊測(cè)試常用測(cè)試分析手段充放電循環(huán)高低溫沖擊高溫高濕試驗(yàn)箱機(jī)械沖擊測(cè)163過(guò)充短路針刺熱箱擠壓過(guò)充短路針刺熱箱擠壓164跌落試驗(yàn)機(jī)燃燒試驗(yàn)機(jī)鹽噴霧重物沖擊測(cè)試其他測(cè)試：電池旋轉(zhuǎn)測(cè)試鹽水浸潤(rùn)測(cè)試等靜電測(cè)試跌落試驗(yàn)機(jī)燃燒試驗(yàn)機(jī)鹽噴霧重物沖擊測(cè)試其他測(cè)試：靜電測(cè)試165其他動(dòng)力與儲(chǔ)能電池——超級(jí)電容器活性碳電極材料具有≥1200m2/g，電解液與多孔電極間的界面距離不到1nm，超級(jí)電容器電容值可以非常大。大多數(shù)超級(jí)電容器可以做到法拉級(jí)，一般其電容值范圍為1～5000F!其他動(dòng)力與儲(chǔ)能電池——超級(jí)電容器活性碳電極材料具有≥1200166優(yōu)勢(shì)：劣勢(shì)：能量密度太低，僅1-10Wh/kg功率密度高，充電時(shí)間短。超級(jí)電容的主要優(yōu)缺點(diǎn)大多作為輔助電源，主要作為快速啟動(dòng)裝置和能量制動(dòng)回收裝置超級(jí)電容續(xù)航里程太短，不能作為電動(dòng)汽車(chē)主流電源。應(yīng)用領(lǐng)域優(yōu)勢(shì)：劣勢(shì)：能量密度太低，僅1-10Wh/kg功率密度高，充167潛在動(dòng)力與儲(chǔ)能電池——燃料電池燃料電池（儲(chǔ)能實(shí)質(zhì)-發(fā)電廠）將燃料與氧化劑中的化學(xué)能直接轉(zhuǎn)化為電能。1堿性燃料電池（AFC）2磷酸型燃料電池（PAFC）3熔融碳酸鹽燃料電池（MCFC）4固體氧化物燃料電池（SOFC）5質(zhì)子交換膜燃料電池（PEMFC）燃料電池分類(lèi)（按電解質(zhì)不同）潛在動(dòng)力與儲(chǔ)能電池——燃料電池燃料電池（儲(chǔ)能實(shí)質(zhì)-發(fā)電廠）168

能量轉(zhuǎn)換效率高；環(huán)保，污染低燃料使用范圍廣；規(guī)模及安裝地點(diǎn)靈活負(fù)荷響應(yīng)快，運(yùn)行質(zhì)量高能量轉(zhuǎn)換效率高；環(huán)保，污染低169動(dòng)力電池發(fā)展現(xiàn)狀與趨勢(shì)課件170潛在動(dòng)力與儲(chǔ)能電池——鈉硫電池

正極：液態(tài)硫和多硫化鈉熔鹽（液態(tài)）負(fù)極：熔融金屬鈉（液態(tài)）---填充在導(dǎo)電的多孔碳或石墨氈里電解質(zhì)兼隔膜：Al2O3陶瓷材料（固態(tài)）潛在動(dòng)力與儲(chǔ)能電池——鈉硫電池正極：液態(tài)硫和多硫化鈉熔鹽（171鈉硫電池充放電機(jī)理鈉硫電池充放電機(jī)理172高比能量（理論760wh/kg；實(shí)際390wh/kg）高功率（放電電流密度可達(dá)200~300mA/cm2)充電速度快（滿充30min）長(zhǎng)壽命（15年；或2500~4500次）無(wú)污染，可回收（Na，S回收率近100%）無(wú)自放電現(xiàn)象，能量轉(zhuǎn)化率高優(yōu)勢(shì)：不足：工作溫度高，其工作溫度在300~350度，電池工作時(shí)需要一定的加熱保溫；啟動(dòng)慢價(jià)格昂貴，萬(wàn)元/每度安全性差（日本蓄電站9月21日--10月5日大火）高比能量（理論760wh/kg；實(shí)際390wh/kg）優(yōu)勢(shì)：173鈉