電池的突破受到眾多贊揚(yáng)，為了吸引媒體和消費(fèi)者的關(guān)注，各類新型超級電池也層出不窮。然而，電池行業(yè)應(yīng)該保持理性，下面這篇文章通過關(guān)注電池的可靠性、經(jīng)濟(jì)性、壽命和安全性，幫助大家了解電池的許多功能及其限制因素。

牽引車電池

輪椅、摩托車和高爾夫汽車大多使用鉛酸電池。盡管鉛酸很重，但它的工作原理相當(dāng)好，而且只需適度的調(diào)整就可以轉(zhuǎn)換到其他系統(tǒng)中去。

雖然鋰離子電池比鉛酸電池更貴，但由于壽命更長，因此循環(huán)成本更低，相對于于鉛和鎳電池，它的另一個優(yōu)勢是低維護(hù)。鋰離子電池可以在任何充電狀態(tài)下使用而不會產(chǎn)生副作用，相比之下，鎳鎘電池（NiCd）和鎳氫電池（NiMH）偶爾需要完全放電來防止其產(chǎn)生記憶，而鉛酸電池則需要飽和電荷來防止硫酸鹽。

除此之外，叉車也較多使用鉛酸電池。對于叉車來說，長時間的充電對倉庫是不利的，因為倉庫一天24小時都在運(yùn)轉(zhuǎn)。也有些叉車裝有燃料電池，在車輛行駛時為電池充電，盡管燃料電池有較差的電力輸送，但是其需求也在緩慢上升。

其實理論上看說，輪式機(jī)械車輛越重，電池應(yīng)用就越不合適，但這并不妨礙工程師們研究大型的電池系統(tǒng)以取代污染嚴(yán)重的內(nèi)燃機(jī)。比如船舶港口的自動導(dǎo)引車輛（AGV）系統(tǒng)。AGV一天24小時都在運(yùn)行，而且車輛不能被長時間的充電間隔所束縛，這是因為鋰離子電池部分解決了這一問題，這種更輕、充電速度更快的電池取代了10噸重、300kWh的超大鉛酸電池，但由于重量、充電時間和基礎(chǔ)設(shè)施的限制，超大型電池仍然有一定的局限性。

用于潛艇的超級電池

對于大型牽引系統(tǒng)，目前還沒有經(jīng)濟(jì)的電池解決方案，燃燒化石燃料也是無法完全避免的事情。現(xiàn)代鋰離子電池可提供約150Wh／kg的能量，而化石燃料的凈熱值（NCV）超過12000wh ／kg，從這點來看，電池的能量與化石燃料相比是微不足道的。但是應(yīng)該承認(rèn)，在節(jié)能減排的趨勢下，電池的應(yīng)用仍然會有所增長。

航空電池

飛機(jī)上電池的職責(zé)是在輔助動力裝置（APU）關(guān)閉或飛行中的緊急情況下為導(dǎo)航和應(yīng)急系統(tǒng)供電。這時電池為制動、地面操作和啟動APU提供動力，如果發(fā)動機(jī)發(fā)生故障，電池必須能夠提供30分鐘到3小時的能量，每架飛機(jī)必須有足夠的電池動力以便飛機(jī)安全著陸。在飛行過程中，電力由發(fā)電機(jī)提供，如果需要，可以斷開機(jī)上電池。

大多數(shù)商用客機(jī)使用泛濫的是鎳鎘電池。而小型飛機(jī)通常會使用鉛酸電池。雖然鉛酸比鎳鎘更重，但對維護(hù)的要求也更少?，F(xiàn)代噴氣式戰(zhàn)斗機(jī)用鋰離子電池給噴氣發(fā)動機(jī)裝上了線軸，波音787夢幻客機(jī)也是如此。隨著機(jī)載功能從液壓轉(zhuǎn)向電動，飛機(jī)需要更大的電池，高能量密度的鋰離子電池比鎳鎘和鉛酸電池更能滿足這一需求。但是，意料之外的鋰離子電池故障可能會導(dǎo)致嚴(yán)重后果，促使飛機(jī)制造商重拾鎳鎘電池。不可否認(rèn)的是，所有電池都可能發(fā)生故障，事實上也有關(guān)于鎳鎘合金熱失效的報道，且不少企業(yè)對于鋰離子電池能量密度的過度追求和安全性的忽視才是電池故障最重要的原因。

噴氣式戰(zhàn)斗機(jī)

雖然飛機(jī)上有許多不同的電池，但它們唯一的目的是啟動發(fā)動機(jī)，并在發(fā)動機(jī)關(guān)閉時提供備用電源。大型飛機(jī)將繼續(xù)使用化石燃料飛行，因為電池還不能用于推進(jìn)引擎。小型電池驅(qū)動式飛機(jī)正嘗試將其用于飛行員訓(xùn)練和短跳飛行，但這些目前只屬于實驗性的。

審核編輯 黃昊宇