電池的突破受到眾多贊揚(yáng)，為了吸引媒體和消費(fèi)者的關(guān)注，各類新型超級(jí)電池也層出不窮。然而，電池行業(yè)應(yīng)該保持理性，下面這篇文章通過(guò)關(guān)注電池的可靠性、經(jīng)濟(jì)性、壽命和安全性，幫助大家了解電池的許多功能及其限制因素。

牽引車電池

輪椅、摩托車和高爾夫汽車大多使用鉛酸電池。盡管鉛酸很重，但它的工作原理相當(dāng)好，而且只需適度的調(diào)整就可以轉(zhuǎn)換到其他系統(tǒng)中去。

雖然鋰離子電池比鉛酸電池更貴，但由于壽命更長(zhǎng)，因此循環(huán)成本更低，相對(duì)于于鉛和鎳電池，它的另一個(gè)優(yōu)勢(shì)是低維護(hù)。鋰離子電池可以在任何充電狀態(tài)下使用而不會(huì)產(chǎn)生副作用，相比之下，鎳鎘電池（NiCd）和鎳氫電池（NiMH）偶爾需要完全放電來(lái)防止其產(chǎn)生記憶，而鉛酸電池則需要飽和電荷來(lái)防止硫酸鹽。

除此之外，叉車也較多使用鉛酸電池。對(duì)于叉車來(lái)說(shuō)，長(zhǎng)時(shí)間的充電對(duì)倉(cāng)庫(kù)是不利的，因?yàn)閭}(cāng)庫(kù)一天24小時(shí)都在運(yùn)轉(zhuǎn)。也有些叉車裝有燃料電池，在車輛行駛時(shí)為電池充電，盡管燃料電池有較差的電力輸送，但是其需求也在緩慢上升。

其實(shí)理論上看說(shuō)，輪式機(jī)械車輛越重，電池應(yīng)用就越不合適，但這并不妨礙工程師們研究大型的電池系統(tǒng)以取代污染嚴(yán)重的內(nèi)燃機(jī)。比如船舶港口的自動(dòng)導(dǎo)引車輛（AGV）系統(tǒng)。AGV一天24小時(shí)都在運(yùn)行，而且車輛不能被長(zhǎng)時(shí)間的充電間隔所束縛，這是因?yàn)殇囯x子電池部分解決了這一問(wèn)題，這種更輕、充電速度更快的電池取代了10噸重、300kWh的超大鉛酸電池，但由于重量、充電時(shí)間和基礎(chǔ)設(shè)施的限制，超大型電池仍然有一定的局限性。

用于潛艇的超級(jí)電池

對(duì)于大型牽引系統(tǒng)，目前還沒(méi)有經(jīng)濟(jì)的電池解決方案，燃燒化石燃料也是無(wú)法完全避免的事情。現(xiàn)代鋰離子電池可提供約150Wh／kg的能量，而化石燃料的凈熱值（NCV）超過(guò)12000wh ／kg，從這點(diǎn)來(lái)看，電池的能量與化石燃料相比是微不足道的。但是應(yīng)該承認(rèn)，在節(jié)能減排的趨勢(shì)下，電池的應(yīng)用仍然會(huì)有所增長(zhǎng)。

航空電池

飛機(jī)上電池的職責(zé)是在輔助動(dòng)力裝置（APU）關(guān)閉或飛行中的緊急情況下為導(dǎo)航和應(yīng)急系統(tǒng)供電。這時(shí)電池為制動(dòng)、地面操作和啟動(dòng)APU提供動(dòng)力，如果發(fā)動(dòng)機(jī)發(fā)生故障，電池必須能夠提供30分鐘到3小時(shí)的能量，每架飛機(jī)必須有足夠的電池動(dòng)力以便飛機(jī)安全著陸。在飛行過(guò)程中，電力由發(fā)電機(jī)提供，如果需要，可以斷開機(jī)上電池。

大多數(shù)商用客機(jī)使用泛濫的是鎳鎘電池。而小型飛機(jī)通常會(huì)使用鉛酸電池。雖然鉛酸比鎳鎘更重，但對(duì)維護(hù)的要求也更少?，F(xiàn)代噴氣式戰(zhàn)斗機(jī)用鋰離子電池給噴氣發(fā)動(dòng)機(jī)裝上了線軸，波音787夢(mèng)幻客機(jī)也是如此。隨著機(jī)載功能從液壓轉(zhuǎn)向電動(dòng)，飛機(jī)需要更大的電池，高能量密度的鋰離子電池比鎳鎘和鉛酸電池更能滿足這一需求。但是，意料之外的鋰離子電池故障可能會(huì)導(dǎo)致嚴(yán)重后果，促使飛機(jī)制造商重拾鎳鎘電池。不可否認(rèn)的是，所有電池都可能發(fā)生故障，事實(shí)上也有關(guān)于鎳鎘合金熱失效的報(bào)道，且不少企業(yè)對(duì)于鋰離子電池能量密度的過(guò)度追求和安全性的忽視才是電池故障最重要的原因。

噴氣式戰(zhàn)斗機(jī)

雖然飛機(jī)上有許多不同的電池，但它們唯一的目的是啟動(dòng)發(fā)動(dòng)機(jī)，并在發(fā)動(dòng)機(jī)關(guān)閉時(shí)提供備用電源。大型飛機(jī)將繼續(xù)使用化石燃料飛行，因?yàn)殡姵剡€不能用于推進(jìn)引擎。小型電池驅(qū)動(dòng)式飛機(jī)正嘗試將其用于飛行員訓(xùn)練和短跳飛行，但這些目前只屬于實(shí)驗(yàn)性的。

審核編輯 黃昊宇