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飞轮电池:新能源汽车技术概述

时间:2023-09-26 理论教育 版权反馈
【摘要】:在本章介绍的储能装置中,化学蓄电池仍然是最主要的储能装置。飞轮装置发展已经比较成熟,由于其远高于化学电池的比功率和比能量,成为目前许多科研工作者的研究重点。它由20节飞轮电池驱动,每节电池直径230 mm,质量为13.64 kg,电池用市电充电需要6 h,而快速充电只需要15 min,一次充电行驶路程可达560 km。全球领先的大规模飞轮储能系统供应商灯塔电力公司于2011年10月30日宣布申请破产保护。

飞轮电池:新能源汽车技术概述

在本章介绍的储能装置中,化学电池仍然是最主要的储能装置。燃料电池近几年也发展很快,是电动汽车中新型储能装置的主要代表。飞轮装置发展已经比较成熟,由于其远高于化学电池的比功率和比能量,成为目前许多科研工作者的研究重点。

美国飞轮系统公司(AFS)已经生产出了以克莱斯勒LHS轿车为原型的飞轮电池轿车AFS20,这是一种完全由飞轮电池供电的电动汽车。它由20节飞轮电池驱动,每节电池直径230 mm,质量为13.64 kg,电池用市电充电需要6 h,而快速充电只需要15 min,一次充电行驶路程可达560 km。从0加速到96 km/h,只需要6.5 s,其寿命超过321万km。

【专业指导】飞轮电池系统历史

1992年美国飞轮系统公司(AFS)开发了一种用于汽车上的机-电电池(EMB),每节“电池”长18 cm,直径23 cm,质量为23 kg。电池的核心是一个以20万r/min速度旋转的碳纤飞轮,每个电池储能为1 kW·h。将12个“电池”放在IMPACT轿车上,能使该车以100 km/h的速度行驶480 km。机-电电池共重273 kg,若采用铅酸蓄电池,则共重396 kg。机-电电池所储的能量为铅酸蓄电池的2.5倍,使用寿命是铅酸蓄电池的8倍,且它的比功率(即“爆发力”)极高,是铅酸蓄电池的25倍,是汽油发动机的10倍,它可将车速在8 s内由静止加速至100 km/h。(www.xing528.com)

1994年,美国阿贡(ANL)国家实验室用碳纤维试制一个储能飞轮:直径为38 cm,质量为11 kg,采用超导磁悬浮,飞轮线速度达1 000 m/s。它储的能量可将10个100 W灯泡点燃2~5 h。该实验室目前正在开发储能为50 kW·h的储能飞轮,最终目标是使其储能达5 000 kW·h。一个发电功率为100万kW的电厂,约需这样的储能飞轮200个。

全球领先的大规模飞轮储能系统供应商灯塔电力公司(Beacon Power)于2011年10月30日宣布申请破产保护。Beacon Power用此款项建设了世界上第一个大规模的飞轮储能电网应用项目,即位于纽约州的20 MW飞轮储能项目。这项技术可在城市用电量少时储存多余电力,在用电需求上升时便将电力注入电网,令更多太阳能风力发电产生的电力不致浪费。

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