第七章：金属氢化镍

镍金属氢化物（镍氢）在便携式电源应用中获得了最初的市场认可，但随着汽车HEV的引入，它真正找到了一个很好的归宿。HEV是镍氢的一个很好的应用，因为镍氢的能量和功率密度是铅酸的两倍，而尺寸只有铅酸的一半。典型的镍氢电池的能量密度在30到80wh/kg之间。

一些早期的电动汽车应用，如通用汽车公司的EV1，采用镍氢电池为这些电动汽车供电，从而大大改善了铅酸电池的替代品。然而，随着具有更高能量密度的锂离子化学物质的引入，镍氢成为完全电气化的不太可行的解决方案。镍氢所需的空间是锂离子的两倍（锂离子的体积能量密度更高），重量是锂离子的两倍（锂离子的重力能量密度更高）。另一方面，镍氢电池的体积和重量只有铅酸电池的一半。

但镍氢已经在大量的汽车HEV应用中找到了一个很好的应用，比如丰田普锐斯，自第一代普锐斯推出以来，全球已有超过700万辆HEV汽车使用该技术（Holmes,2014）。此外，随着固定电源和电信电源应用的增长，镍氢比传统的铅酸应用市场提供了许多好处。然而，随着锂离子电池成本的下降，越来越多的公司开始评估其他化学物质。其他镍基化学物质，如镍锌（NiZn）和氢镍(NiH2)已经在许多应用中找到了用途。NiZn已集成到电动工具，草坪和花园设备，轻型电动汽车（lev），消费电池（AA，AAA等）等应用中，甚至在一些HEV示范应用中。NiZn化学品具有较高的放电能力和相对较低的成本，相对耐滥用。更重要的是，NiZn比目前可用的镍镉甚至镍氢电池更环保。美国国立卫生研究院2在低地球轨道（LEO）和地球同步轨道（GEO）卫星的航空航天卫星应用方面找到了一个很好的归宿。

虽然美国国立卫生研究院2具有较高的初始成本和相对较低的能量密度，但它也能够在轨道应用中存活较长的循环寿命和日历寿命。LEO卫星应用通常需要超过35,000个周期和6年以上的日历寿命。GEO卫星的周期寿命较短，但仍需要约2000个周期，但必须存活更长的日历寿命，在某些应用中可达20年（Brill，2011年）。多年来，人们对其他各种镍基化学物质进行了测试和评估，然而，这四种化学物质代表了当今市场上最常用的镍基化学物质。