储能单元特性分析：探究其特点和优势

如图4-4和表4-3所示，不同储能单元的性能有较明显的差距，以目前较常用的铅酸电池、镍氢电池、锂离子电池、超级电容和液压蓄能器为例，在能量密度、循环寿命和快速充电能力等方面进行比较。

图4-4 不同储能元件能量密度和功率密度对比

表4-3 不同储能单元的性能参数对比

1）在能量密度方面，铅酸电池的能量密度在50W·h/kg左右，镍氢电池在60～90W·h/kg之间，而常见的动力锂离子电池的能量密度可达到100～180W·h/kg；而超级电容的能量密度较低，大约为10W·h/kg；液压蓄能器的能量密度最低，只有2W·h/kg；对于纯电驱动系统来说，能量密度最为重要，关系到每次充满电后的工作时间。(www.xing528.com)

2）从功率密度角度来看，液压蓄能器优于其他能量存储方式（铅酸电池200W/kg，镍氢电池250～1200W/kg，锂离子电池3550～4000W/kg，超级电容500～5000W/kg）。只有高功率密度系统才能在短时间跟上制动时的能量转换和储存要求。

3）在循环寿命方面，铅酸电池的循环寿命约为300～800次，镍氢电池约为500～150次；而锂离子电池单体的循环寿命一般大于800次，较好的电池可达到200次，而采用钛酸锂负极材料的锂离子电池寿命可达10000次以上；液压蓄能器大约为10万次，而超级电容最长，可以达到100万次。

4）就电量储存单元而言，锂离子电池在能量密度、充电次数、充电速度、价格等方面都具有综合的优势。价格方面超级电容最高，其次为锂离子电池，但随着锂离子电池的技术进步和产业规模的提升，其成本有望进一步降低。

5）液压蓄能器功率密度高，能够快速存储、释放能量，适用于作业工况多变的场合，如频繁起动、制动的行走设备；但由于其能量密度低、安装空间大，在实际应用中受到一定限制，尤其对于如工程机械等安装空间狭小的场合，需要在系统设计时充分考虑空间布置。