摘要：能超快充电、寿命长、环保无污染的锌碳电池和由国家电力企业经营的公用充电站，两者共同为电动车提供新的动力，推动电动车产业可持续发展。电动车的可持续发展建立在充、放电性能优异、环保的电池和公用充电站设施这两个基础上。
      锌碳电池简介
      锌碳电池是以锌溴化合物为负极材料，碳为正极材料，液体活性电解质为存储电能的载体。它的第一个特征为无污染。锌碳电池材料全由国产材料组成，其来源广泛且丰富，电池无毒性物质。在生产过程和使用过程、报废后回收再利用过程中均无污染。第二个特征为超长寿命，电能存储于电解质中，几个月定期补充一次电解液。电极不再作为存储电能的载体，因此循环寿命几乎是无限期的。一般一辆车出厂时配备了一组电池不必再更换，可以与车辆寿命一样长。第三是超快充电能以2~3C电流充电，适宜于在公用充电站上充电。车辆行驶距离不再受充电时间限制。同时能负放电，车辆上不需欠压保护系统和电池管理系统。其成本略高于普通动力电池。是目前最适宜于电动车辆的动力电池。
      电池性能：比能量（wh/kg):40。比功率（w/kg):150。循环寿命（次）大于2000次。充电性能：2~3C。工作温度：-20℃-50℃。安全性：无爆炸起火。
      锌碳电池之特点：一是可以根据所需电池组最高电压制成单体电池，容量由3~10Ah定型为单体电池。成组时以并联方式组配。对电池组容量增加或减少有很大的机动性。二是每使用一段时间（2~3月左右）需补充一次电解液，这也是电池循环寿命长的优点。电解液由电池制造商提供，用瓶装。加注时可由用户自己完成，也可由维修店完成。三是电池充、放电和存放均需水平状态放置。对电动自行车、电动摩托车而言，电池箱应满足水平放置要求，对于电动三轮车、电动四轮车、电动汽车、专用汽车、工程车辆而言有提供电池水平放置的空间和位置。
      锌碳电池原用于电动公交大巴，已行驶了上万公里，经科技部鉴定验收。当时成本稍高，电池结构尚有待完善之处。经近几年攻关，原有的不足均已突破，经实际使用较原有水平有了质的飞跃，现已具备装备车辆的条件，拟先在电动摩托车、电动三四轮车上推广，最终是电动汽车上使用。随着公用超快充电站的建立和完善，在10分钟内充电70~80%容量，使充电像加油一样快是可以实现了。
      当前动力电池问题
      市场上在行驶中的电动车辆其动力电池大概95%~98%是铅酸电池，其中电动自行车（简易款、豪华型）采用的是免维护电池。电动三轮车、电动四轮车、游览车、叉车等采用的是加液维护型电池，极板为管型和板型两类。凭借价廉、工作可靠、充电方便、更换简单成为市场主流电源。随着电动车辆与日俱增，使用量越来越大，呈现生产销售、使用、回收再利用之一派兴旺景象，呈不可阻挡之势。随之而来的对铅酸电池污染问题的质疑声日益强劲，由此引发了对电动自行车和其他电动车辆行业的非议，以致有的地方已禁止它们上路，这种境遇日后还会加剧。
      镍氢电池于三年前入市用于电动自行车，其性能不错且较环保，价位较高，对造就高端产品较有利。但镍氢电池成组匹配需经过严格筛选，参数基本一致才可成组，在使用中若一个电池性能指标下降，需更换一个时要由专业技师、专用设备才行，这在修车店中无法完成，它不像铅酸电池那样简单易行，这就限制它的应用推广。另外电池需用镍，虽量有限，但镍用处大：造币、不锈钢等行业更需要它，这就从根本上限制了它的发展空间。镍氢电池在电动车行业中不会成为主力电源而存在。
      锂电池重量轻体积小，环保性能优。目前作为高端产品用于电动自行车和电动汽车上。它的局限性是对充电设备要求高，放电由电池管理系统控制，这就使其本身价格高，再需配置高价充电器和电池管理系统，使之缺乏竞争力。但对于住在高楼上，下面停车库充电不方便者是必须的选择，对随身携带它乘地铁、轻轨的人来说是有吸引力的。但不管用于电动自行车、电动汽车，它的制造成本是个绕不开的槛。锂的提取、制造成本高，生产工艺要求高，而且膜目前是进口的，价格控制在外国人手中，除非你不用否则再高价也得买。锂资源并不多，提炼工艺特殊，若由它来替代铅酸电池，不太现实也没必要。同时锂电池循环寿命理论上说很长，实际在应用时并不长，这对摊销使用成本不利，对电动汽车之大容量电池组而言，锂电池之安全性是无法回避的问题，这就给研发者提出了更高的要求。目前用于电动自行车的电池尚未听见有此问题。如果锂电池能解决充、放电问题，有如日本富士通公司之快速充电技术，那么它将提升一个档次，拓宽使用范围。
      燃料电池不是电池，它实际上是一套氢氧发电装置。如果氢源不是纯氢而是由汽油、甲醇等碳氢化合物经改质器分离出纯氢供发电，那么改质器实际上是一套化工反应装置。车上装了一个“化工车间”和一个“发电车间”，它能简单吗？成本能低吗？再加上铂催化剂和进口膜、高压氧气泵，想降低成本难！而且需要钥匙一拧车辆就能启动，且要求在数秒钟内由0KM加速至100KM以上，这要由改质器分离氢气再发电，且电机功率为15KW-20KW，那么大的电能在钥匙一拧之间能发出来吗？不可能！这就有了锂电池加燃料电池的混合动力汽车这个怪物出现，能实用吗？能产业化、商业化吗？燃料电池的出路在简单，惟有简单才能实用、才能普及，否则只能是样机。如何才能简单：一是思路改变，二是技术的改进和突破，三是材料替代，四是氢氧供应系统常温常压下工作，这对氢氧供应就容易了。如果做不到简单，将来的车辆驾驶员、维修者都得研究生水平才行。最后是氢气加注问题、氢气泄漏及安全性问题都是市场化、实用化的前提。它们无法跨越。
      锌、铝空气电池应用于车辆尚不成熟，即便能实用，电池更换也是个槛，做起来不易。至于钠硫电池、矾电池有待研究，应用尚待时日。
      目前市场上仍有镍镉电池应用于电动车辆之两级市场，这对电动车产业是个隐患，也给反对者提供了一个佐证。同时它确实对环境产生污染，其危害程度甚于其他电池，应当予禁止。
      车载动力电池要求不同于地面电源，能适用于通信机房、风力发电电源等场合，到车上使用则有很大差别。因此它们的要求不能等同。
      电动车发展之希望
      电动车是由电动机驱动的，其电能是由车载储能器（电池）所提供或有燃料电池（氢氧发电机）所发的电提供的。谁掌握了优质、环保的动力电池，谁就拥有了电动车产业发展的主动权，这个原则已成为大家所接受的共识。
      中国电动车市场潜力巨大，电动车行业已经形成，但实力并不强。其产业已具雏形，但基础不稳固即产品众多但尚未形成产业。需在两个方面下工夫：一是按国标生产，二是电池的环保和电池的保养服务及建立完善的公用充电站系统。随着锌碳电池的实用化，电池的环保性能、长寿命问题有望得到解决。至于公用充电站建立和完善问题，笔者曾呼吁国家电力公司及所属各个电力企业在电力供应富余已成定局之时积极介入、参与电动车辆运营和充电站经营，这一努力终于得到了响应。国家电力公司已组织相关省份之电力企业开始做前期调研工作。在不久的将来，为电动汽车和各式电动车辆提供超快充电的公用充电站将如雨后春笋般出现在城市、乡镇，为电动车产业提供坚实的公用充电基础设施。
      电动车的研发制造和运营需遵守以下原则：正确的定位、恰当的用途、合理的车型、经济的配置、环保的电池、够用的电量、超快的充电、完善的网络、低廉的费用、到位的服务。
      文/江苏省常熟市合众环保能源技术研究所  沙永康
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