作者: Desmo (超跑夢) 站內: Electrical
標題: 電動車時代降臨--3--電源供應
時間: Fri Oct 9 00:57:17 2009
電源供應
電源一直是電動車的主要問題.電動車沒辦法插著電線跑,也無法像鐵路電氣化一樣在
道路上廣設電線(其實有些城市有這種公車).用電池能攜帶多少能量就是大問題.
解決問題有多個層面:
1.電池的種類與性能
2.減少消耗能量
3.快速便利的充電方式
1.電池的種類與性能:(不討論一次電池)
鉛酸是我們接觸最多的電池,但是其能量密度甚低,也無法大電流充放電,且深放電循環性能
差.鉛與硫酸本身都是污染物,不大符合電動時代環保的訴求,基本上已經被淘汰了.但優點
是過去曾大量製造,便宜且技術成熟,安定不易爆炸.
鎳氫電池的能量密度好一點,大電流放電與深放電循環性能都高一些,也很安定不易爆炸.
目前Prius就是採用鎳氫.電腦會偵測電壓不足就啟動引擎充電.
鋰電池能量密度高,能夠大充大放,深放電循環性能極佳,所以常用於離線電子產品如筆電
手機等.鋰電池怕的是過充與過放造成性能衰退,且(大部分鋰電池)有爆炸的危險,所以車
界一直不敢採用.採用鋰電池的產品多需要三到四重的防爆設計以及過充過放保護電路.
台灣有一間公司叫必翔電能,目前獲得某種磷酸鐵粉末的授權作為電池正極材料.此種電池
的能量密度僅比一般鋰電池稍低(但遠高於鎳氫與鉛酸),但不會爆炸,且其大電流充放電循
環的性能比其他鋰電池高上許多.基本上只要加上保護電路安全性就夠了.磷酸鐵鋰電池大
概比一般鋰電池貴上一倍,但循環數多上數倍.我相信未來的兩年內人人都會知道這個東西,
五年內會普及.
提到燃料電池大家都會想到太空人用的氫燃料電池.但現今更有許多金屬空氣燃料電池,
例如"鋅"金屬空氣電池.這一類電池的能量密度在大尺度下是夠高的,但反應速度一般都
偏低,也就是無法大電流供電.續航力很好但是只能慢慢跑.而且價格貴到不可思議.但我
認為金屬空氣電池可以用抽換金屬板的方式快速充電(這算充電嗎?),並且能量密度還不
錯,未來應該有可為.
2.減少消耗能量
電動車可攜能量少,放電速度也受限,所以減少能量消耗率是很有效的手段.
除了前一篇提到採用無刷直流馬達以外,主要的設計方向是:
a.車體輕量化
b.採用較細的輪胎--動力方向盤也可以省了
c.降低風阻
d.降低不必要的非驅動耗能--如提高冷氣效率等
e.能量回收--將收油(電?)門時馬達相位變成發電,回充到電容,同時有e-ABS的效果.
3.快速便利的充電方式
電池充電的速度比加油慢多了.如何讓開慣了汽油車的人們習慣慢速充電是個大問題.
抽換式的電池會造成有些人拿到別人快掛掉的電池而有公平性的問題(以後買車保電池險?)
而不同車廠採用不同規格電池也無法互相替換,也使得抽換的方案困難重重.
解決之道恐怕還是在電池本身.MIT發明了一種電子快速傳遞的電解質膠狀液體,可以讓鋰
電池五分鐘從低限充到飽.根據報導再一年半左右可實用化,我猜三到五年就會有產品上市.
現在買電動車的人忍受一陣子的不便,到時候就可以升級了.
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→ jeff101234 推：這篇好酷喔～科技一日千里阿～ 09/10/09