4月22日-24日，由中国化学与物理电源行业协会主办的“混合动力车市场与先进电池技术发展研讨会”在北京召开，300多位国内外代表与会。本次研讨会以油电混合动力车、启停汽车以及对应的电池技术为主要议题，旨在为业内人士提供一个交流平台，了解国内外混合动力车产业发展动向和最新进展，共同探讨适用于混合动力汽车发展的电池技术。中科院上海微系统与信息技术研究所夏保佳博士发表主题演讲，以下为演讲内容。
中科院上海微系统与信息技术研究所 夏保佳 博士：
现在，全球HEV长期以氢镍电池为主，直到2011年才有锂电用于HEV。但是氢镍转锂电的过程并不顺利，已上市锂电车型不断发生燃烧、爆炸等事故。据Avicenne数据：2012年，HEV使用氢镍电池的比例高达93.68%。
在实际应用中，不同混合形式的混合动力汽车有其不同的优势。镍氢电池的安全性和可靠性都比较高，预计到2020年，采用氢镍电池的HEV仍将达到新能源车的65%。
研究所的镍氢电池技术进展
1、充电特征提高
与碳酸铁锂电池相比，长寿命贮氢合金的充电特征有效提高。在强碱当中，电池因为热力作用会影响稳定性，中科院上海微系统与信息技术研究所针对HEV应用选择了比较合适的方法。
2、基于荷电态（SOC）的估算方法
SOC的估算难点一个是电池的SOC是多参数综合影响的一个变量，具有非线性的特点，没有明确的单一物理量可以直接表征电池的SOC；另外一个是因为整车的控制策略直接与电池的SOC相关，因此必须实时可靠的对电池的SOC进行估算。在电池的使用过程中，随着循环次数的增加，经常会出现由于SOC的估算误差而导致对电池的过充电，从而造成了电池的损伤，因此有必要研究与电池相关的充电控制技术。
目前对于电池SOC的估算方法主要有如下几种，但是每一种方法都有各自的问题，像目前应用比较多的按时计量法和开路电压法，前者存在累计误差的问题，后者在使用时需要足够长时间的静置，并且对于镍氢电池来说，SOC与开路电压的关系不是很明显。
对于镍氢电池内压信号的测量，有直接法和间接法两种。间接法的测量精度较低，因此我们研究所，采用了直接测量法。通过将压力传感器封装于电池的内部来实现对内压的直接测量。在压力传感器的选择上，需要注意以下几个关键点，特别是要在强碱环境下稳定工作，并且其高低温的性能稳定。我们设计的内置压力传感器的电池，将压力传感器封装于电池的正极端，整个电池的结构并没有改变，因此不影响电池的正常使用，并且所设计的单体电池便于电池串的整组连接，这一设计已经申请了相关的专利。
对于不同的电池来说，其平衡内压会受到以下因素的影响。但是对一个具体的电池来说，除了负极储氢合金的SOC外，其余所有因素都已确定，而负极储氢合金的SOC与电池的SOC又有直接关系。因此对实际电池来说，其平衡内压与SOC有一个一一对应的关系，并且这种对应关系在电池的整个生命周期中都存在。
3、提高镍氢电池低温快充特性
镍氢电池的充电特性由镍氢合金决定，尤其是由负极决定。研究所通过改善贮氢合金，改善导电网络，用负极和正极的能量比来提高电池充电能力。
作为对比，研究所将42120型碳酸锂电池在低温状态下进行了充放电性能检测，结果表明在负20度的情况下，这种电池可以用5C脉冲充电，但有时候充电还是会存在问题。
高低温下造成快速充电电压上升的主要原因是负极的电位变化较大所致，其极化电位的变化值是正极的3~5倍。
提高氢镍电池低温快充特性的措施有：负极储氢合金、负极导电网络的改进、负正极容量比、正极导电网络的改进、减小正极材料粒径、高透气率及离子交换能力的隔膜。
简单总结一下，我们认为氢镍电池在可靠性和安全性方面具有优势，有望用于混合动力车。
