早期,镍氢电池在航天领域,特别是卫星上用于替代镍镉电池,20世纪80年代开始向民用市场扩展。截至目前,在民用领域,镍氢电池主要应用于混合动力汽车(HEV)和消费电子产品两部分。车用电池中,镍氢电池技术相对成熟稳定。与锂电池相比,镍氢电池即使在电池容量上略有不足,但其稳定的安全性是技术尚未成熟的锂电池无法比拟的。
凭借其稳定的放电特性、高比热容和优异的快速充放电能力,镍氢电池的性能可以在需要连续快速充放电的混合动力汽车中得到充分发挥。对于浅放、浅充等混合动力包,镍氢电池的工作模式因其充沛的耐充电性和更高的充放电耐久性而难以被锂电池替代。
虽然从长远来看,纯电动汽车和燃料电池汽车是最终的零排放解决方案,但从中期来看,氢燃料电池受限于制氢、储氢、运氢等建设,以及续航里程然而,纯电动汽车的充电时间等问题长期得不到解决。混合动力汽车可能是实现节能减排的首选方案,同时兼顾技术发展和经济效益。
目前,全世界每年85%以上的镍氢电池都是在日本生产的。从专利技术来看,日本的技术也领先于中国。世界动力镍氢电池的专利竞争格局是日本、中国和美国在镍氢电池行业的专利申请。居中三分之一为世界,占比分别为32.68%、28.45%和16.05%。此外,丰田的“双极镍氢电池”最近在日本新一代AQUA混合动力汽车上实现了商业化。
与上一代镍氢电池相比,双极镍氢电池中每个电芯的输出功率提高了1.5倍,同一空间内容纳的电芯数量是原来的1.4倍以上,总容量产量增加了大约两倍。“双极镍氢电池”的出现,预示着镍氢电池的性能还有大幅提升的空间,未来或将进入纯电动汽车领域。
不同混合配置的电池需求不同,但都追求安全、高倍率、长寿命。镍氢、三元、磷酸铁锂将长期并存,镍氢电池对行业发展意义重大。