Q-Batteries蓄电池电池类型概述

     Q-Batteries蓄电池电池按化学成分分类，最常见的是锂基、铅基和镍基系统。图 1 说明了这些化学物质的分布。锂离子电池占 37% 的收入份额，是便携式设备和电动动力总成的首选电池。今天没有其他系统威胁到它的统治地位。

37% – 锂离子 20% – 铅酸，启动电池 15% – 碱性，一次 8% – 铅酸，固定 6% – 锌碳，一次 5% – 铅酸，深循环 3% – 镍金属-氢化物 3% – 锂，初级 2% – 镍镉 1% – 其他 来源： Frost & Sullivan (2009)

Q-Batteries蓄电池铅酸作为大量使用的强大且经济的电源而立足。尽管锂离子正在进军铅酸市场，但对铅酸电池的需求仍在增长。应用分为汽车启动电池，也称为 SLI (20%)，用于备用电源的固定电池 (8%)，以及用于轮式机动性的深循环电池 (5%)，例如高尔夫球车、轮椅和剪刀式升降机.

高比能和长期储存使得碱性比 Georges Leclanché 于 1868 年发明的旧碳锌更受欢迎。镍金属氢化物 (NiMH) 继续发挥重要作用，因为它取代了以前由镍镉提供的应用 (镍镉）。然而，NiMH 的市场份额为 3%，并且还在下降，正逐渐成为次要参与者。

     一种新兴的电池用途是用于个人交通工具的电动动力总成。电池成本、寿命和环境问题决定了汽车行业采用这种新推进系统的速度。化石燃料便宜、方便且容易获得；替代模式面临强烈反对，尤其是在北美。可能需要政府激励措施，但这种干预扭曲了真实的能源成本，掩盖了化石燃料的潜在问题，并为特定的游说团体提供短期解决方案。

     进一步推动电池增长的新市场是电动自行车和可再生能源存储系统，房主、企业和发展中国家都从中受益。大型电网蓄电池在高活动期间收集剩余能量，并在输入低或用户需求大时弥补缺口。

电池的进步

电池在两个方面取得进展，反映在增加比能量以延长运行时间和提高比功率以满足高电流负载要求。改善电池的一种特性可能不会自动增强另一种特性，而且通常会有妥协。图 2 说明了以 Wh/kg 为单位的比能量与以 W/kg 为单位的比功率之间的关系。

     在比能量和比功率方面性能最好的电池是二次锂金属（Li-metal）。早期版本由当时的 Moli Energy 在 1980 年代推出，但由于阳极上金属锂的不稳定性导致 1991 年召回。固体锂往往会形成金属丝或枝晶，从而导致短路。其他公司为解决这个问题所做的进一步尝试以停止开发而告终。

     锂金属的独特品质促使制造商重新审视这种强大的化学物质。驯服枝晶并达到所需的安全标准可以通过将金属锂与锡和硅混合来实现。石墨烯也正在尝试作为改进分离器的一部分。石墨烯是一层薄薄的纯碳，厚度为一个原子，以六边形蜂窝状键合在一起。防止枝晶渗透的多层分离器也已尝试。新型实验性锂金属电池达到 300Wh/kg，潜力更高。这对电动汽车来说特别重要。