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降低，即使放电电流与低温低浓度时相同、放电时产生的速度不变，但相对于低平衡溶解度来说提高了饱和度。在低温状态，还导致酸液的粘度增加，导致酸扩散速度下降，增大蓄电池的内阻，高速传质性能变坏。
钝化层厚度与硫酸铅的结晶尺寸、孔隙率和孔径结构有关，即与硫酸铅的溶解度以及铅电极表面溶液饱和度有关。在低温及电流密度、硫酸浓度高时，使负极表面溶液饱和度过高，钝化层随之变厚。所以很易造成蓄电池因放电困难而失效。负极板的钝化表现为既充不进电 也放不出电 。
温度对上述(一)(二)(三)诸因素影响的机理及程度涉及到电化学热力学、电化学动力学、半导体物理学、金属物理学等方面的理论，仍在进一步研究之中。但高温确实会使蓄电池中的添加剂氧化失效，引起活性物质脱落，负极钝化使蓄电池早期的容量衰减速度加快。这种早期容量衰减，将导致铅酸蓄电池寿命缩短，可靠性变差。
（四）正极板腐蚀
根据化学热力学原理，环境温度过高，铅酸蓄电池放电深度越大，电解液密度越高，板栅腐蚀越剧烈；储存时间愈长，腐蚀层越厚。伴随着板栅腐蚀而产生板栅变形拉伸，其结果使板栅抗张强度变小。活性物质脱落，当腐蚀产物变得很厚或板栅变得相当薄时，板栅电阻增大，使电池容量下降，直至蓄电池失效。
如前所述，由于蓄电池是一个电化学容器，对环境温度变化极为敏感，环境温度既影响蓄电池的寿命也影响蓄电池的容量，这两者是密不可分的。 三、阀控式铅酸蓄电池研究发展方向
短短几年时间，铅酸蓄电池在太阳能灯具中得到了广泛应用。鉴于VRLA铅酸蓄电池在自然环境下全天候工作而面临的耐候性较差（-20℃~40℃）的问题，成功地开发出自主知识产权的耐候性较好（-40℃~60℃）的胶体，富液免维护铅酸蓄电池。现就有关富液铅酸蓄电池研发方向简述如下：
★ 关于免维护铅酸蓄电池（不是VRLA蓄电池）
免维护铅酸蓄电池壳盖在结构上采用迷宫式气室，特殊设计的氟塑料橡胶多孔透气阀，同时采用了富液设计方案，比VRLA铅酸蓄电池多加了20%的酸液，采用多孔低阻PE隔板，极群组周围及槽体之间充满了酸液，有很大的热容量和好的散热性，绝对不会产生热量积累和热失控。受温度影响比VRLA蓄电池为小，从而排除了铅酸蓄电池干涸失效模式。
★ 关于胶体铅酸蓄电池
胶体铅酸蓄电池采用了富液设计方案，比VRLA铅酸蓄电池多加了20%的酸液，极群组周围及槽体之间充满凝胶电解质，有较大的热容量和好的散热性。
以上两种蓄电池受温度影响较小，能克服以上三种早期容量损失，并具备以下优势：
（一）采用特殊的非液非胶电解质，提高装配压力（正极板表面的压力），装配压力25—60Kp，抑制正极板活性物质的软化脱落。设计合理的控制阀，增加氧气复合，减少失水，显著提高电池寿命。
（二）采用特殊的板栅结构（正负板栅质量比1：0.75）、工艺手段及材料配方，有机和无机添加剂。形成微孔结构的板栅，增大了电极与电解质的反应界面，降低接触电阻，减小了电极的极化，大幅度提高电极的活性物质利用率、提高了充电效率，增大电池放电和输出功率，有效的成倍延长电池寿命，全面提高电池性能。
（三）正极板栅采用Pb-Ca-Sn-Al-Sb-Zn-Cd其中的组合多元合金，负极板栅采用铅钙锡铝高氢过电位材料板栅和涂膏成型的电极板，容量大、寿命长。铅锡多元合金集流排，内阻小，耐腐蚀，可经受长期浮充使用，分析纯极电解质，自放电小。
（四）采用新技术、改进板栅材配方，提高抗蠕变及抗腐蚀性能，适当提高Pb-Ca合金中的Sn、Ag含量，可以提高抗蠕变性能。
（五）采用低阻多孔PE隔板，极板设计要给电池壳中留出富液空间，酸液不外溢、不污染环境、不腐蚀设备机件，可以顺利进行气体阴极吸收。提高极群组的压力，紧装配，可以延长蓄电池寿命。
（六）电池壳盖采用迷宫式特殊设计的透气阀，和特殊的添加剂，减少了水份的散失。
（七）采用适当的添加剂，有利于保持负极的正常充电状态，避免负极硫化并减小负极自放电。所以在保持负极正常充电状态的同时，也降低了正极极化电位，从而降低了正极板栅的腐蚀速度，利于延长寿命。
结论：通过对VRLA蓄电池、胶体铅酸蓄电池、富液免维护铅酸蓄电池耐候性分析和现场试验，太阳能发电系统配套使用的铅酸蓄电池除了耐高低温影响外，还要适用西部干旱沙漠地区。因此，胶体铅酸蓄电池、富液免维护铅酸蓄电池是最佳选择。 备注：
孔小波 山东皇明太阳能有限公司研发中心 高级工程师
研究方向 太阳能发电系统
孟繁友 河北奥冠集团电源有限公司 高级工程师
研究方向 铅酸蓄电池
张书元 国家信息产业部天津第18研究所 高级工程师
研究方向 铅酸蓄电池及电源系统
来源：未知 | 作者：孔小波 孟繁友 张书元
kejiduwan 发表于 2008-7-26 19:32 论我国节能与新能源汽车的发展战略 2008-7
摘要：本文从全球及我国汽车能源现状及发展趋势切入，采取数据分析说明、对比论证等多种方法，一方面分析论证了发展节能汽车，以解决现阶段能源和环保问题的战略；一方面详细分析了开发新能源汽车，实现车用能源多元化的发展战略。我国惟有坚持开发节能及新能源汽车并举，才能保障能源可持续供应，实现汽车工业的可持续发展。
关键词：节能，新能源，汽车，发展
1 汽车能源面临的严峻挑战和对策
交通能源与环境问题是21世纪全球面临的重大挑战。国际能源机构(IEA)的统计数据表明，2001年全球57%的石油消费在交通领域(其中美国占67%)，预计到2020年全球汽车保有量将达到12亿辆，交通用油占全球石油总消耗的62%以上。美国能源部预测，2020年以后，全球石油需求与常规石油供给之间将出现净缺口，2050年的供需缺口几乎相当于2000年世界石油总产量的2倍。与此同时，交通能源消耗也是造成局部环境污染和全球温室气体排放的主要来源之一。交通能源问题已不可避免地摆在世界各国面前。近年来，我国汽车产业发展迅猛，预计2020年前我国将成为世界上最大的汽车制造国和主要的汽车出口国之一。我国目前的人均汽车保有量还很低，是世界上汽车市场潜力最大的国家，预计2020年汽车保有量将达到1.3—1.5亿辆。但是，当我国刚刚到达汽车社会“门槛儿”，车用石油消费在石油总消费中的比例还大大低于世界平均水平时，我们已经感受到了石油供应的日益紧张。2000年以来，汽车(包括农用车)汽油、柴油年消费量约占我国汽油、柴油消费总量的1／2，石油消费的1／3左右。这一数据说明：车用汽油、柴油消费总量与石油消费总量同步快速增长。由于汽车市场的持续升温，石油安全风险不断增大。再有，根据国际平均水平和我国现状分析，我国车用汽油、柴油消费占石油总消费比例还将大幅增长。此外，我国目前车用燃油消费总量与汽车保有量之比偏高，即汽车的油耗量偏大。同时，车用石油消耗所产生的空气污染和C02排放也正在变成愈来愈严重的问题。这充分表明，我国所面临的石油安全与交通能源问题将会愈来愈严峻。
对于我国汽车能源面临的危机和严峻挑战，我们应采取综合性措施。一方面，发展节能汽车以解决现阶段产业发展、能源紧张和节能环保问题；另一方面，开展新能源汽车研究，实现车用能源多元化，保障汽车能源的可持续供应。
2 发展节能汽车——我国汽车能源动力系统发展的战略选择之一
目前我们应优化现有以石油和内燃机为基础的车用能源动力系统，重点发展直喷式内燃机及其混合动
力系统，发展节能汽车。关键的节能汽车能源动力技术如下：
2.1 高效柴油发动机技术
轿车柴油机节能效果与汽油混合动力不相上下。据国务院发展研究中心分析预测，如果2020年我国柴油轿车发展到乘用车的20%，则当年可节约燃料1880万t。为此，我国发展先进的柴油轿车必须解决好排放控制关键技术问题。其主要包括：柴油机电控技术，排气后处理技术，清洁柴油与代用柴油技术。柴油机电控高压燃油喷射系统和电子管理系统是绿色、高效柴油机核心关键技术，应当大力发展。在柴油机排放控制技术中，废气再循环技术(EGR)比较成熟，效果显著，应尽快推广使用；微粒捕捉器技术(DPF)2010年前将会在欧洲柴油车上普及，我国需加快应用速度；氮氧化物(NOx)催化转换器技术路线需要慎重选择、深入研究。
2.2 节能汽油发动机技术
当前，我国的轿车基本上是以汽油轿车为主，现采用的轿车汽油发动机还有相当的节能潜力。汽油发动机节能技术的发展呈如下趋势：缸内直喷技术、电辅助增压、电动气门、可变压缩比、停缸控制技术等将会在今后5年内进行规模产业化。
以日本为代表的非均质直喷技术面临燃烧稳定性和后处理等问题，以欧洲为代表的均质直喷技术正在兴起。
电动气门与无凸轮发动机技术也在突破之中。电动气门具有与电控喷射同等重要的意义，它将给发动机空气系统控制和循环过程管理带来一系列节能技术变革，如取消节气门，可变压缩比、部分停缸等。
在中小城市和农村，摩托车和三轮摩托车是主要个人交通工具，保有量已近1.5亿辆，其节能环保水平亟待提高，其升级换代趋势值得关注。有针对性地开发具有中国特色的超微型节能汽油机，具有重要的节能意义和市场前景。
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