Таблица 1.1 Основные аккумуляторы, разработанные для электромобилей
Удельная
энергия
(Втч/кг)
Удельная
мощность (Вт/кг)
Срок службы
(циклы)
Стоимость
(долл.США/кВ
т/ч)
VRLA
30–45
200–300
400–600
150
Ni-Cd
40–60
150–350
600–1200
300
Ni-MH
60–120
150–400
600–1200
200–350
Zn/air
230
105
NA
90–120
Na/S
100
200
800
250–450
Li-ion
90–160
250–450
1200–2000
600–1000
Сверхскоростная технология маховика демонстрирует потенциал для электромобилей. Благодаря
созданию вакуумной среды для удаления воздушного сопротивления и магнитных подшипников для
устранения потерь в подшипнике маховик может вращаться со скоростью до 60000 об/мин, что позволяет
достичь высокой удельной энергии и высокой эффективности вращения. Тем не менее, он подвержен
проблеме, связанной с небезопасностью. Когда предел прочности маховика превышен или маховик
случайно поврежден, маховик разрушается и мгновенно высвобождает всю накопленную энергию, так
называемый взрыв маховика, который крайне опасен. Современные исследования технологии
сверхскоростного маховика направлены на улучшение мер предосторожности, таких как использование
композиционных материалов, которые могут распадаться на мелкий порошок, а не на большие куски, или
расширение его применения для накопления энергии для станций зарядки электромобилей, где весь
маховик встроен в землю (Strasic et al., 2007).
Технология топливных элементов является одним из наиболее активных направлений исследований в
последние годы. В таблице 1.2 перечислены ведущие типы топливных элементов, включая топливный
элемент с прямым метанолом (DMFC от англ. Direct Methanol Fuel Cell), щелочной топливный элемент
(AFC от англ. Alkaline Fuel Cell), топливный элемент с протонообменной мембраной (PEMFC от англ.
Proton Exchange Membrane Fuel Cell), топливный элемент с фосфатной кислотой (PAFC от англ. Phosphate
Acid Fuel Cell), топливный элемент с расплавленным карбонатом (MCFC от англ. Molten Carbonate Fuel
Cell) и твердооксидный топливный элемент (SOFC от англ. Solid Oxide Fuel Cell).
Среди них PEMFC,
который также называют твердополимерным топливным элементом (SPFC от англ. Solid Polymer Fuel Cell),
является естественным выбором для электромобилей на топливных элементах из-за его природы твердого
электролита, низкотемпературной работы, быстрого запуска, надлежащего уровня мощности, высокой
плотности мощности и хорошая эффективность системы.