一、我国各种电动车电池发展概况1.1铅酸蓄电池铅酸蓄电池因其价格便宜、材料来源丰富、比功率较高、技术和制造工艺较成熟等综合因素被各国各种电动车普遍采用。
我国在“八五”期间就安排了电动车用铅酸蓄电池研制工作，最后由山东淄博481厂、河北保定482厂、江苏苏州轻工电源研究所分别研制出管状、板状和椭圆管状12V150Ah的电动车用口富液式铅酸蓄电池，并在我国研制的几辆概念车上试用。在试用中反映出电池间的均匀一致性、补加水维护麻烦等问题。
电动自行车都用阀控铅酸蓄电池。近年来电动自行车用阀控铅酸蓄电池的水平有很大提高。在1997年，当时的电动自行车用阀控铅酸蓄电池容量不足（以12Ah电池为例，2小时率5A放电容量达不到lOAh）、比能量低（2小时率下的比能量不到30Wh，/Kg）、寿命短（循环寿命只有5060次，使用寿命只有35个fj）。现在，容量提高（12Ah电池5A放电容量达到1013Ah）、比能量提高（2小时率F的比能量达到3336Wh/Kg）；寿命明显提高（100%放电深度的循环寿命250300次，使用寿命可达到12个月以上）。当然，目前生产电动自行车用阀控铅酸蓄电池的大小厂家约有200家，产品质量参差不齐，能够在容量、比能量、寿命（尤其重要）等全面指标达到要求的生产厂家不多，下面（部分）将作详细介绍。
铅酸蓄电池是己有100多年历史的老产品，而且比能量较低，因此很多人认为铅酸蓄电池是落后、过时的产品，在电动车上应用的前途不大，进一步开发的必要性不大。
笔者认为这种观点不-定正确。实际上，铅酸蓄电池在100多年的历史屮一直不断地在改进提高，有的是革命性的飞跃式提高，如从开口式流动电解液的铅酸蓄电池发展到密封式无流动电解液的阀控铅酸蓄电池；比能量从不到lWh/Kg提高到5060Wh/Kg，如美国爱达荷大学的水平电池己达到5356Wh/Kg，Electeosource公司的铅布水平电池达到4550Wh/Kg，我国有中船重工712所、武汉银泰、湖南丰日、广东佳力等公司正在研制开发高比能量的铅布水平电池；己开发出可像汽车加油一样的在几分钟内对铅酸蓄电池实现充电的快速充电技术，可使装铅酸蓄电池的电动车只要有象加油站样完善的服务系统原则上无行驶里程的限制；最近开发出的超高速率阀控铅酸蓄电池比功率已达到24kW/kg，特别适合于混合电动车使用，福特公司的混合电动车上已经试用。因此，笔者认为：铅酸蓄电池因其价格便宜、材料来源丰富技术和制造工艺较成熟等综合因素将是商业化电动车主要采用的电池；随着性能不断地改进提高将保持它在电动车上应用的显着地位，很难被完全取代，要重视对它的研究和改进提高。
在实际使用中，根据使用对象、维护条件和专业化程度，选择使用寿命长、成本低的品种，不必盲目追求最新的品种和单项比能指标。
1.2镍-金属氢化物蓄电池（Ni-MH）寿命长（5001000次循环），材料来源丰富（特别是我国有丰富的稀土资源），无污染等优点，被认为是应提倡的电动车用蓄电池。
我国投入巨资支持研究开发电动车用Ni-MH蓄电池，研究开发电动车用Ni-MH蓄电池的单位较多。有色金属研究院研制出150Ah的电动车用Ni-MH蓄电池，装车进行了试验，此车成功地跑完了北京到天津的往返路程；春兰集团投入巨资在春兰研究院研制电动车用Ni-MH蓄电池，研制的20Ah蓄电池已通过国家经贸委组织的鉴定。沈阳三普、上海友申、天津和平海湾、广东南海新力、深圳格罗普、深圳德力普等公司（厂家）都有525Ah的电动助力车用的Ni-MH蓄电池产品。湖南神舟科技公司着力发混合电动车用Ni-MH蓄电池。湖南长沙力远公司是世界上连续化带状泡沫镍的最大生产基地，最近，在此基础上成立湖南科力远公司，计划建成丨亿VAHNi-MH蓄电池生产能力的基地，并要生产装Ni-MH蓄电池的电动助力车。
虽然，Ni-MH蓄电池有许多优点，有很多单位研制开发它，但在商、Ik化的电动车上使用Ni-MH蓄电池还只占很小的比例。这主要是由于Ni-MH蓄电池的价格贵（每VAH要4元，为铅酸蓄电池的6倍）；电池的均匀一致性较差，限制了蓄电池组实际可使用的寿命。还有锂离子蓄电池的迅速发展和价格降低对Ni-MH蓄电池在电动车上的地位造成强力的威胁。
命长（400600次循环），材料来源丰富，无污染等优点，被认为是应提倡的电动车用蓄电池。我国厦门三圈益尔希公司用美国ERC公司技术开发电动车用Ni-Zn蓄电池。
虽然，Ni-Zn蓄电池有许多优点，但在商、Ik化的电动车上使用还很少。这主要是由于Ni-Zn蓄电池的价格贵（每VAH要2.54元，为铅酸蓄电池的46倍）；循环过程屮，初期容量衰减率大，限制了蓄电池组实际可使用的寿命。同样还有锂离子蓄电池的迅速发展和价格降低对Ni-Zn蓄电池在电动车上的地位造成强力的威胁。
1.4锂离子蓄电池锂离子蓄电池的比能量更高（120150Wh/kg），有较高的比功率（250350W/kg），寿命长（5001000次循环），无污染等优点，被认为是有希望是电动车用电池。
我国有不少单位对电动车用锂离子蓄电池进行研究开发。天津丨8所在“九五”期间接受国家科技部的研制电动车用锂离子蓄电池的任务，最近与天津力神公司合作研制出95Ah圆柱形电动车用锂离子蓄电池及6个单体的单元电池组，即将装车试验；深圳雷天公司开发了10、50、lOOAh的电动车用锂离子蓄电池，并在电动自行车、电动摩托车、电动轿车、电动中巴车上进行了试验，其价格只有22.5元/VAH.不过对雷天公司的锂离子蓄电池的安全性、价格、实际寿命性能等在电动车和蓄电池界颇有争议。另外，武汉力兴、深圳比亚迪、遵义梅岭、中信国安的盟固利、万向集团的埃泰克、浙江无限、北京星恒、北京太极等单位也积极参与电动车用锂离子蓄电池的开发：台湾台雷电动车公司研制出大容量UOOAh以上）电池用的等化器及电池组管理系统。最近，韩国LG公司和曰本5洋公司的国内代理商也积极开拓锂离子蓄电池在电动车领域的市场。
例如，韩国LG公司代理商提供的由35个18650型锂离子蓄电池构成的24V9AhU小时率）电池组，重量为1.7kg，5A放电容量为9.4Ah，循环过程中容量较稳定，预计循环寿命约300次（资料介绍循环寿命为1000次），价格约1000元（相当的铅酸蓄电池约200元，Ni-MH蓄电池约900元），W此有定的诱惑力。
影响锂离子蓄电池在电动车上商、Ik化使用的关键是安全性和价格。如果锂离f蓄电池能做到绝对安全可靠，在性能价格比上1j铅酸蓄电池媲美，那么就可在部分电动车h商、丨k化使用。
1.5锂聚合物蓄电池锂聚合物蓄电池有史高的比能量（120150Wh/kg），有较高的比功率（250350W/kg），寿命长（5001000次循环），安全性好、无污染等优点，也被认为是有希望是电动车用电池。
我国研制电动车用锂聚合物蓄电池的单位较少。厦门宝隆公司己有手机用的商业化产品；最近苏州吴江全友能源科技公司己研制出25Ah的锂聚合物蓄电池：上海的南都瑞宝已有15Ah的锂聚合物蓄电池。
影响锂聚合物蓄电池在电动车t商I化使用的关键仍然是安全性和价格及成熟程度。
1.6燃料电池燃料电池是种电化学发电器，它相Vf -个内燃机-发动机组的功能，它利用空气屮的氧和氢（或碳氢化合物转换宋的氢）为燃料，将化学能直接转换成电能供给电动机实现驱动车辆。它的主要优点是：效率高，可节省燃料；零排放或少排放；噪音小等，特适合于做车辆动力源。因此，人们认为燃料电池车将最终取代用石油产品为燃料的汽车。
我国的燃料电池研制工作在htti纪未停顿了约20年，W此落；丁些先进的国家=从九五国家对燃料电池研制工作做了亟点安排，使我国的燃料|U池研究水f逐渐跟上W际的步伐。
大连化学物理研究所是我国从事燃料电池较早的单位之曾接受国家任务研制了航天和潜艇用碱性燃料电池。1995年开始研究质T交换膜燃料电池（PEMFC），现在已研制出5、15和30kW的燃料电池，并f二汽合作将30KW够料电池装在屮巴车试验运行。他们是我国国家队，有自己知识产权。‘北京富原新技术发总公司，他们出资引进加拿大新能源公司（在巴拉德公司工作过的加籍华人的公司）的技术，现在匕有50W、100W、750W、1500W和5kW的成套燃料电池可以出售。1999年底，他们与清华大学研制成我国第-辆装有5KW氢/氧燃料电池系统的游览车。后来又为小羚羊电动车告诉发了电动自行车用燃料电池。
上海神力科技公司是由在加拿大工作过的博士回国成立从事燃料电池开发研究的公司。现研制出5kW氢/氧燃料电池装置，在2000年上海国际工、Ik博览会上展出了装有5kW氢-空气燃料电池系统的游览车。完成了“九五”重大科技攻关项目“：3UkW质子交换膜燃料电池动力系统”的研制，并通过了屮国科学院组织的专家验收。另外，还研制了电动摩托车和电动自行车用的燃料电池。
清华大学是“九五”重大科技攻关项目‘低怕催化剂’子课题承担者，它们研制出的PE；MFC电堆。
中科院上海有机所在自行研制质子交换膜，现已研制出X-71-A和B两种全氟磺酸膜，还研制出SP5F型全氟磺酸膜。
燃料电池虽然有许多优点，被认为是未来汽车的理想动力源。但受价格、拍资源、氢源、服务配套系统和在以空气为氧化剂的条件下燃料电池性能有待进一步提高等制约因素，燃料电池车的推广应用和商业化不是近期能实现的，还要有相当一段时间。
1.7锌空电池锌空电池是金属-空气电池的一种，属于半燃料电池范畴。它有比能量高，原材料丰富，价格不高，无污染等优点，被认为是电动车用电池的有竞争力的候选者。我国早有研制电动车用锌空电池的历史，中间有所中断。在以色列EFL公司开发出电动车用锌空电池后，我国一些有基础的单位也开始参与电动车用锌空电池的开发工作。
1998年752厂在原20Ah电池的基础上研制出60Ah的锌空电池，并装在电动摩托车上成功地行驶了200多公里，同时还进行了锌回收的试验研究工作。
信息产业部18研究所和西安通锐新能源公司都是受科技部支持研制电动车用锌空电池。通锐新能源公司研制的是动态电再生的锌空电池，目标为循环寿命100次。
博信（PowerZinc）公司是美籍华人在上海成立的生产机械可充锌空电池的公司，现己建成示范车间。该公司制造的电动车用锌空电池装在电动自行车和电动摩托车进行了行驶里程测试，分别达到150和250公里。
宁波奉天海公司受浙江省支持正在研制电动车用锌空电池。
国内外在开发电动车用锌空电池方面己经做了许多工作，近年来电动车用锌空电池研制工作有显着的进展和突破，证实了锌空电池在电动车上应用的优越性，N时也暴露了一些问题，如锌电极更换服务系统和再生成本、氧电极的寿命、电池的电解液渗漏、爬漏或溢出等，影响锌空电池在电动车上推广应用。
1.8小结我国在电动车用电池的研究开发范围很广，基本上涉及世界上正在研究开发的主要几种电动车用电池。综上所述，对电动车电池市场发展的甜景，我们认为：铅酸蓄电池因其价格便宜、材料来源丰富技术和制造工艺较成熟等综合因素将是商业化电动车主要采用的电池，随着性能不断地改进提高将保持它在电动车上应用的显着地位，很难被完全取代，要重视对它的研究和改进提高。
对Ni-MH、Ni-Zn蓄电池、锂离子蓄电池、锂聚合物蓄电池等有比能量高等优点，价格和安全性是影响它们在电动车上应用的主要制约因素，要通过实际考核了解其真实性能和性能价格比，随着它们趋向成熟，在绝对安全可靠的基础上，向有经济能力而需要高性能的客户提供优质产品。
锌空电池要解决锌电极更换服务系统和再生成本、及存在的其他有关问题才能在电动车上推广应用；燃料电池虽然有许多优点，被认为是未汽车的理想动力源。但要推广应用和商业化不是近期能实现的，还要有相当-段时间。对它们我们要关心其进展情况。
二、电动自行车用阀控铅酸蓄电池状况及评价目前生产电动自行车用阀控铅酸蓄电池的大小厂家约有200家，我中心得到了50多家蓄电池厂家的电池样品，自1999年起花了很大的力量对这些样品电池进行了测试。现将我们的测试项目和指标、测试情况及评价意见向大家公布，供。
2.1测试项目和指标对电动自行车用阀控铅酸蓄电池的测试项目和指标，在上海市地方标准《电力助动车专用蓄电池》和机械行业标准《电动助力车用密封铅蓄电池》中有明确规定。我们以这些标准为基础，结合使用中的经验和教训，确定如下测试项目和指标。
项目和指标外观检查：用PH试纸检验壳和盖表面应无渗液现象，现在开始对胶体电池要倒置浮充电后检查外观；充电末期电流：在充电末期，平均每块电池电压为15.0V下，充电电流小于0.1A（以下对6-DZM-10型）；初容量检查：蓄电池组完全充电后，在25±2°C的环境温度（或室温）下静置卜5h，以5A恒流放电到平均每块电池电压达丨0.5V时终止，放电持续时间应大于120分钟。温度超出上述范围，温度修正系数为。8/°C.循环寿命试验方法为：放电，每次以5A恒流放电到平均每块电池电压达10.5V（即100%DOD）；充电，用限流恒压充电方法（或其他充电方法），充电时间为910小时，充电因数约1.05；寿命终止标志是25±2°C下的放电容量低于额定容量的80%（8Ah），温度修正系数为0.008/°C.循环寿命指标为250次。
循环寿命试验花的时间太长，我们在进行了循环寿命试验的基础上总结出容量衰减率指标，以缩短试验的时间，尽早了解蓄电池的循环寿命性能。容量衰减率是指第50次循环的25±2°C下的放电容量与第1次循环的差值占第1次放电容量的百分比。容量衰减率应小于10%.其他异常现象。如内部短路、热失控等。
测试程序如下：称补充电搁1-5小时测试电池数：以上试验都用23块电池为一组在一起进行。
2.2测试情况和讨论漏液的电池有56家，其中胶体电池占多。在开包时发现有液滴，用PH试纸检查证明是酸。这是由于用的酸胶体太稀，有破胶现象。部分厂家的吸收式电池有酸痕迹是表面未清洁干净。现在有些厂家的胶体电池已不漏液，吸收式电池也没有酸痕迹了。
路电压大部分厂家是偏高，达13.3013.50V，开始个别厂家为了追求初容量高使用高密度酸，达丨3.5013.60V.有910家的电池充电末期电流达0.150.3A，这种电池一般充电时温升高，后期更严重，造成电池发热、热失控、胀肚。这一般是由于用的合金不合适和其他不合适因素。
有89家电池初容量达不到指标，这些厂家提供的是普通的备用型电池，不适合电动自行车使用。
根据测试程序，上述电池未进入循环寿命试验。进入容量衰减率和循环寿命试验的有28个样本容量衰减率大的有14个样本，占进入循环寿命试验的50%.这一般是由于合金成分不恰当和电解液浓度太高。其中可分为三种情况：一种是初容量低、容量衰减率等措施的电池，初容量很高，达到额定容量的125135%，但，PCL-1问题未解决，容量衰减率很大，50次循环衰减25-30%；第三种是采用了一些综合措施的电池，初容量高，在40次循环前容量衰减率有明显改善，但40次循环后容量衰减快，PCL-1问题未妥善解决。
有14家的电池容量衰减率较小，占进入循环寿命试验的50%.但有几家循环寿命只有约150次，末达到指标要求，在70-80次循环后容量明显衰减：单块电池间的差别差。
目前，只有5家循环寿命达到了250次循环以上，占进入循环寿命试验的约18%，占总数的约10%.其中：有一家电池的初容量、容量衰减率和循环寿命都达到了指标，但中后期（丨00次循环后）单块电池间的一致性有待改善；另外，有一家电池的各项指标都不错，但中期有热失控现象出现，需调节充电参数才能正常运行。
所以完全满意的只有2-3家。
其他，有一家电池的其他指标都+错。但中期出现微短路，自放电率大，故循坏寿命未达到指标。
2001年铅蓄电池情报网年会匕国家蓄电池质量监督检验屮心伊主任报告了对约20个厂家的电动自行车用阀控铅酸蓄电池按国标的循环寿命试验方法进行了验证试验，以单块电池试验的循坏寿命合格率约20%；以电池组试验的合格率为5%=我们的测试结柬与此相近32.3评价水平有很大提高应该说，现在国内的电动自行车用阀控铅酸蓄电池的水平比前几年有很大提高，主要表现为：外观般没有问题。只是￥期的胶体电池和个别加电解液量不当的电池壳和盖表面有渗液现象；开路电乐普遍偏岛，有-些厂家的电池开路电压符合要求；大部分厂家的电池充电木期电流小于0.1A；人部分厂家的电池初容量可达到和超过额定容量，比能量也有提高，2小时率的比能量达到30-38Wh/kg.但有的厂家单纯追求初容量，其初容量超过额定容量达25 45°/.，而容量衰减率大，循环寿命不长。
容量减率符合指标的厂家明站增加。开始（2001年10月前）只有4家可符合指标，约占被测样本24%；最近（2001年10月至今）有10家可符合指标，约占被测样本的77%.存在问题目前存在的主要问题是循环寿命的合格率还不高。根据上述测试结果，可将电动自行车用阀控铅酸蓄电池的循环寿命性能可分为=：。类：第一类，容量衰减率不能符合指标，循环寿命短。主要是第一类早期容量衰减（PCL-1）问题还未解决。这类电池占一定的比例，现在此比例正在逐渐减小。
第二类，容量衰减率符合指标，循环寿命在150次左右。主要是第二类早期容量衰减（PCL-2）问题还未解决。这类电池占的比例现在逐渐在增加。
第=.类，容量衰减率和循环寿命都能符合指标。这类电池占的比例虽小，但在逐渐在增加。约有10°/……
电动自行车用阀控铅酸蓄电池的存在问题与目前电动自行车发展的大好形势不相适应，应引起电动自行车的生产厂家和生产电动自行车用阀控铅酸蓄电池的厂家重视。
三、小结在电动n行车用阀控铅酸蓄电池方面，我们认为：电动自行车用阀控铅酸蓄电池的水平比前几年有很大提高，大小生产厂家约有200家。但产品质量参差不齐，能够在容量、比能量、寿命（尤其重要）等全面指标达到要求的生产厂家不多。这种情况与目前电动自行车发展的大好形势不相适应，应引起电动自行车的生产厂家和生产电动自行车用阀控铅酸蓄电池的厂家重视。
目前存在的主要问题是深循环寿命的合格率还不高。因此，电动自行车生产厂家不要单纯追求过高的初容量指标（或续驶里程指标），而应采用全面性能达到标准（特是寿命指标）的电池；电动自行车用阀控铅酸蓄电池生产厂家应提供全面性能达到标准（特是寿命指标）的产品。国家行政部门应严格按行业标准全面检测各项性能指标（特别是其中的寿命指标），只有全面性能达到标准的产品才允许向社会提供。
电动自行车用阀控铅酸蓄电池的循环寿命性能可分为类：第一类，容量衰减率不能符合指标，循环寿命短。主要是第一类早期容量衰减（PCL-1）问题还未解决。这类电池占…定的比例，现在此比例正在逐渐减小。
第二类，容量衰减率符合指标，循环寿命在150次左右。主要是第二类早期容量衰减（PCL-2）问题还未解决。这类电池占的比例现在逐渐在增加。
第-：类，容量衰减率和循环寿命都能符合指标，并且无其他异常现象，这类电池占的比例太小。希望更多厂家的电池进入此行列。
电动自行车有目前这样好的发展形势是来之不闱的，我们都要珍惜现在的大好形势c电动自行车用阀控铅酸蓄电池生产厂家向电动自行车生产厂家提供全面性能达到行业标准的产品，电动自行车生产厂家向广大用户提供装全面性能达到行业标准的蓄电池产品，这样，电动自行车的市场会发展得更快、更健康，电动自行车生产厂家和电动自行车用阀控铅酸蓄电池生产厂家都将会获得丰厚的回报。
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