锂离子电池组的研发每天都会新发现,混合动力轿车镍/金属氢化物(NiMH)最近的历史有一个统计事实。然而,JohnsonControlsInc公司-宣称是世界上最大的汽车电池制造商—相信12伏铅酸电池有一个美好的未来。
该公司美国能源解决方案部门副总裁/总经理BrianJ.Kesseler表示,JCI公司每年全球销售1.2亿铅酸电池,完全的混合动力包括插拔式将在2020年市场仅占6%的份额。
另外,12伏铅酸电池类型将在多数混合动力车上保持选择,用于启动、照明及一些附件,Kesseler指出,它也被用于微混合动力,车辆在交通信号灯前、行驶车道及类似状态实现发动机的停止、再启动。
微混合动力,他指出在欧洲大范围地大量生产,它们使燃油经济性提高5-8%,与传统汽车相比显示小的成本费用。与更多的昂贵的42伏柔和混合动力不同,它们不交付可再生制动及加速辅助。JCI在2007、2008年为欧洲微混合动力销售了120万个12伏铅酸电池,今年期待销售150万个。
JCI希望其Optima电池以其超长寿命,包括更大的容量用于深度循环及大量的循环可能渗透到微混合动力市场。Optima有两个铅板以玻璃垫隔开,垫吸收电解液使其得到充分使用,一个称做AGM(能吸收的玻璃垫)设计及“三明治”被卷成一个紧的、刚性圆柱形单元,尽管它有一个安全阀,Optima实际上是一个密封电池。
它比传统的铅酸电池贵50%,但是具有较高的震动阻力。纯铅用在板上以改善性能并减少腐蚀,为了使其寿命比传统设计的铅酸电池加倍,需要铅加强合金。这些优势使其有可能用于2010-2011年上市的高级微混合动力。
Optimas重1.8-6.4lb(0.82-2.9kg),比传统的铅酸电池轻,它们根据不同的组别尺寸而不同,通常含较少的铅,JCI未透露数量上的区别。一个传统的电池平均重量为36.8lb(16.7kg),含铅21.2lb(9.6kg)。
此外,他告诉AEI,减少传统电池铅含量的研究正在进行,不降低电容量。这个PowerFrame设计,阳极板是冲压的而不是用熔铅铸造的,是一个成功的努力。JCI将其应用到所有的美国制造厂并正分阶段地应用到其它国家的工厂(欧洲的Varta品牌,墨西哥的LTH及巴西的Heliar)。
其它改善也在测试中,一些涉及到合金材料(银和锡是目前最普遍采用的)。Kesseler表示,他们正瞄准电池内部工作的各个细节并已设计出产品迎接你需要更多的铅获得更多能量的挑战。
铅排放的控制仍是重要事件。尽管在美国、西欧97-98%的电池铅是可循环的,一个新的美国环境空气质量标准正等待各州的补充规定以实现对空气中铅排放减少90%、每立方米由1.5下降到0.15μg的要求。这个级别的排放将在工厂测量,强迫对再循环及生产工艺的改善。
幸运的是,JCI的工厂排放接近未来标准,该公司正进一步改善其闭路系统,用卡车将电池从制造厂交付给零售商,而零售商收集旧电池,将它们带回熔化,提取再循环用的铅、塑料并将这些材料交付制造厂。
尽管混合动力应用已得到NiMH电池的提供,JCI正参与朝着更轻的锂离子电池用于柔和或全混合、插拔式混合动力的活动。该公司有用于来自通用汽车公司(SaturnVUE)、福特汽车公司(Escape)、DaimlerAG(Mercedes-BenzSprinter)的锂离子电池、插拔式混合动力研发合同,JCI公司也有来自Daimler(2009Mercedes-BenzSClass),BMW(a2010model)及Chery(a2009model)用于柔和混合动力锂离子电池生产合同。
生产将集中在该公司的法国Nersac,它是一家与SaftAdvancedPowerSolutions公司的合资企业,该公司在高技术电池方面是法国的一个专业公司。Prismatic(rectangular“pancake”长方形薄饼)设计具有包装优势及潜在的性能、热管理优势,目前正初步确定为重卡应用,如巴士制作。这个更低的成本圆柱形锂离子电池组正为轿车生产,尽管一些汽车长方形薄饼也在被生产。
10年的电池寿命对于插拔式车辆是需要的,这是锂离子电池目前还不能提供的。然而,他补充到,一定会有一个以5年为期的中间市场解决方案,之后电池能被再循环。再循环成本当前非常高,他表示使它们降低要求接受用于单独电池的工程标准以及如何将电池与车辆衔接。