Vir moči novih energetskih vozil

Z vidika razvoja novih energetskih vozil po vsem svetu njihovi viri električne energije vključujejo predvsem litij-ionske baterije, hidridne baterije niklja, baterije s svinčenimi kislinami in superkondenzatorji, med katerimi se nadpenjalci večinoma pojavljajo v obliki pomožnih virov pomožnikov. Glavni razlog je, da te tehnologije baterij še niso popolnoma zrele ali imajo očitne pomanjkljivosti. V primerjavi s tradicionalnimi vozili je veliko vrzeli glede stroškov, moči in križarjenja, kar je tudi pomemben razlog za omejevanje razvoja novih energetskih vozil.

Svinčena baterija
Med vsemi tehnologijami baterij imajo baterije s svinčeno kislino najdaljšo zgodovino razvoja. Baterija uporablja kovinsko svinca kot negativno elektrodo in svinčeno oksid kot pozitivno elektrodo. Med postopkom praznjenja baterije bo svinčeno sulfat ustvarjen tako na pozitivnih kot negativnih elektrodah. Žveplova kislina je hkrati reaktant in produkt reakcijskega procesa v raztopini elektrolita. V zadnjih desetih letih so se raziskave in razvoj baterij s svinčeno kislino osredotočili predvsem na uporabo hibridnih električnih vozil.

Nikelj-kovinska hidridna baterija
Delo nikljevih hidridnih baterij temelji na sproščanju in absorpciji OH- z anodami nikljevega oksida in vodikove kovinske katode. V preteklosti so nikeljne hidridne baterije veljale za dobro začasno izbiro za električna vozila glede na resne varnostne težave litij-ionskih baterij. Vendar njegova gostota energije 50 ~ 70Wh\/kg ne more izpolniti zahteve po gostoti energije 150 ~ 200Wh\/kg za električna vozila. Hkrati velik delež niklja v nikeljnih hidridnih baterijah omejuje njegovo prihodnjo znižanje cen. Zato nikeljne hidridne baterije niso zanesljiva izbira.

Litij-ionske baterije
Litij-ionske baterije so danes najpogosteje uporabljena tehnologija napajalnih baterij v električnih vozilih, zahvaljujoč visoki gostoti energije in povečani moči v posameznih celicah, kar omogoča, da takšne baterije razvijejo manjšo maso in gostoto po konkurenčni ceni. Trenutno lahko te napajalne baterije napajajo električna vozila za približno 150 km. Litij je vstavljen v elektrode litij-ionskih baterij, to je, da je elektrodni material nosilec litijevih ionov. Študije so pokazale, da sta se moč (800 ~ 2000W\/kg) in gostota energije (100 ~ 250Wh\/kg) litij-ionskih baterij, ki se uporabljajo v električnih vozilih, povečala. Litijeve baterije je treba napolniti le na "sedem točk polno". Litijeve baterije ni treba popolnoma napolniti in ne v celoti napolnjene ne bo vplivalo na življenjsko dobo baterije.

Superkondenzatorji
Če mora baterija zagotoviti tako dolgoročno shranjevanje energije kot kratkotrajno moč impulza za zagon motorja ali zagon vozila, mora zasnova baterije sprejeti kompromisno rešitev. V vsaki baterijski celici se uporablja debelejša elektroda za povečanje skupne površine. Povečan tok se porazdeli na večje območje elektrode, kar lahko ohrani padec napetosti akumulatorja, da ustreza sistemskim zahtevam. Če lahko povpraševanje po moči zagotavljajo druge naprave, lahko baterija uporabi debelejše elektrode, da doseže boljšo vzdržljivost, medtem ko izpolnjuje zahteve po shranjevanju energije z nižjo hitrostjo. Bolj idealna metoda je, da superkondenzator zagotavlja moč impulza in baterija zagotavlja samo shranjevanje energije. Superkondenzator se lahko napolni z nižjo hitrostjo, da se pripravi na naslednjo izhodno moč ali napolni z uporabo zavorne energije. Po polnjenju s superkondenzatorjem lahko baterija deluje v širšem območju baterije (SOC), ker je moč, potrebna za zagon, že shranjena v superkondenzatorju. Združevanje baterij in superkondenzatorjev neizogibno zahteva kompleksnejši polnilni sistem, ker so značilnosti polnjenja in odvajanja baterij in superkondenzatorjev bistveno drugačne, zato so njihove napetosti za polnjenje precej drugačne. Zato bo za nadzor dveh naprav na istem vodila DC morda potreben nekakšen pretvornik DC\/DC ali preklopna naprava.