鎳鋅電池在汽車(chē)微混系統中的應用

海拉集團近日與鎳鋅電池供應商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)力系統中的應用。

PowerGenix公司表示，高功率對于48伏微混系統來(lái)說(shuō)非常重要，不過(guò)采用鋰電池將提升系統成本和復雜度，從而限制其大規模應用。而鎳鋅電池則能夠代替鋰電池應用于該系統中，可實(shí)現低成本的同時(shí)達到系統性能指標。

海拉集團工程師Marc Nalbach表示，鎳鋅電池對于48伏微混系統具有獨特的益處。本質(zhì)上說(shuō)，鎳鋅電池非常安全，同時(shí)能夠實(shí)現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年的一份針對微混/中混汽車(chē)的研究報告中預計，2012-2017年間微混汽車(chē)和中混汽車(chē)的市場(chǎng)將增長(cháng)8倍，保有量將達到3,900萬(wàn)輛。

所謂微混汽車(chē)，就是傳統汽油車(chē)或者柴油車(chē)加入自動(dòng)啟停系統，能夠在汽車(chē)停止時(shí)自動(dòng)將發(fā)動(dòng)機熄火，并隨著(zhù)司機踏下加速踏板后重新起動(dòng)發(fā)動(dòng)機。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)機在低速滑行階段就熄火，并加入了制動(dòng)能量回收系統。此外，還采用一臺起動(dòng)電機在加速階段為內燃機提供額外的動(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。當年7月，標致雪鐵龍與該公司達成協(xié)議，采用其鎳鋅電池代替鉛酸電池，作為標致雪鐵龍汽車(chē)中啟停系統的能源。

上世紀20年代，科學(xué)家研發(fā)出了鎳鋅電池，不過(guò)當時(shí)鎳鋅電池中由于高溶解度的氧化鋅使得枝晶的生長(cháng)過(guò)快，從而導致短路，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 )導致電池陽(yáng)極在長(cháng)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。

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鎳鎘電池高出三分之一不止。