鎳鋅電池在汽車(chē)微混系統(tǒng)中的應(yīng)用

海拉集團(tuán)近日與鎳鋅電池供應(yīng)商PowerGenix簽署了一份協(xié)議，共同研究鎳鋅電池在汽車(chē)48伏微混動(dòng)力系統(tǒng)中的應(yīng)用。

PowerGenix公司表示，高功率對(duì)于48伏微混系統(tǒng)來(lái)說(shuō)非常重要，不過(guò)采用鋰電池將提升系統(tǒng)成本和復(fù)雜度，從而限制其大規(guī)模應(yīng)用。而鎳鋅電池則能夠代替鋰電池應(yīng)用于該系統(tǒng)中，可實(shí)現(xiàn)低成本的同時(shí)達(dá)到系統(tǒng)性能指標(biāo)。

海拉集團(tuán)工程師Marc Nalbach表示，鎳鋅電池對(duì)于48伏微混系統(tǒng)具有獨(dú)特的益處。本質(zhì)上說(shuō)，鎳鋅電池非常安全，同時(shí)能夠?qū)崿F(xiàn)與鋰電池相同的減排效果，而且它的成本更低。

Lux Research研究公司2012年的一份針對(duì)微混/中混汽車(chē)的研究報(bào)告中預(yù)計(jì)，2012-2017年間微混汽車(chē)和中混汽車(chē)的市場(chǎng)將增長(zhǎng)8倍，保有量將達(dá)到3,900萬(wàn)輛。

所謂微混汽車(chē)，就是傳統(tǒng)汽油車(chē)或者柴油車(chē)加入自動(dòng)啟停系統(tǒng)，能夠在汽車(chē)停止時(shí)自動(dòng)將發(fā)動(dòng)機(jī)熄火，并隨著司機(jī)踏下加速踏板后重新起動(dòng)發(fā)動(dòng)機(jī)。中混汽車(chē)的燃效提升比微混汽車(chē)更明顯，它允許發(fā)動(dòng)機(jī)在低速滑行階段就熄火，并加入了制動(dòng)能量回收系統(tǒng)。此外，還采用一臺(tái)起動(dòng)電機(jī)在加速階段為內(nèi)燃機(jī)提供額外的動(dòng)力。

2011年，PowerGenix公司為微混動(dòng)力汽車(chē)推出了其首款產(chǎn)品。當(dāng)年7月，標(biāo)致雪鐵龍與該公司達(dá)成協(xié)議，采用其鎳鋅電池代替鉛酸電池，作為標(biāo)致雪鐵龍汽車(chē)中啟停系統(tǒng)的能源。

上世紀(jì)20年代，科學(xué)家研發(fā)出了鎳鋅電池，不過(guò)當(dāng)時(shí)鎳鋅電池中由于高溶解度的氧化鋅使得枝晶的生長(zhǎng)過(guò)快，從而導(dǎo)致短路，循環(huán)壽命很短。除了枝晶體形成之外，氧化鋅的高溶解度會(huì)導(dǎo)致電池陽(yáng)極在長(zhǎng)時(shí)間充放電過(guò)程中發(fā)生變形和致密化。

PowerGenix公司利用獨(dú)特的電解液配方降低氧化鋅的溶解度，并防止枝晶短路和陽(yáng)極變形問(wèn)題。電池電極采用不含重金屬的新材料使其鎳鋅電池的性能進(jìn)一步增強(qiáng)。

雖然鎳鋅電池與鎳鎘電池的化學(xué)性質(zhì)類(lèi)似，但PowerGenix的鎳鋅電池能量密度要比傳統(tǒng)鎳鎘電池高出三分之一不止。