燃料电池汽车动力系统（三）：电能储能

与内燃机相比，燃料电池发动机具有众多优点，然而要取代内燃机成为汽车动力的主流还存在诸多的困难，车用环境下动态过程的频繁功率需求变化对燃料电池发动机而言是一个非常不利的因素。尽管燃料电池在低负载情况下具有非常高的效率，但是在动态条件下，如果没有良好的动力系统匹配设计以及有效的控制策略，燃料电池发动机整体的效率、寿命及其可靠性是难以保证的。

燃料电池汽车需要在制动时回收电机回馈制动的能量以提高整车的能量利用率，因此，目前在燃料电池汽车动力系统中，大多采用动力蓄电池或超级电容等储能电源与燃料电池发动机配合的“电电混合”动力系统方案。其中，储能电源和燃料电池的配合使用上存在诸多技术方案，在动力蓄电池的选用上，目前主流是采用锂离子蓄电池（行业内常称为锂离子电池），该类型动力蓄电池具有比能 量高、自放电小、循环寿命长、无记忆效应和对环境污染小等特点，采用这类动力蓄电池也是目前电动汽车主流的动力蓄电池技术路线，需要对其技术原理和特征进行深入的理解。

在电化学、电池技术和电池工业 200 多年的发展历史中，涌现了多种多样的电池种类，其中适合于车用的并不多，主要有铅酸蓄电池、镍镉蓄电池、镍氢蓄电池、锂离子电池等。锂是金属中最轻的元素，且标准电极电位为 -3.045V，是金属元素中电位最低的一个元素。

最先提出锂电池研究计划的目的是发展高比能量的锂金属电池，然而当时选择的高电位正极活性物质，诸如 CuF2、NiF2 和 </