绿色，大自然的象征。地球，在被人类侵犯以来，早已面目全非。“人类需要大自然，但大自然并不只需要人类。”随着人们环保意识的增强，许多工业生产需要引进新技术、新工艺以便生产符合环保要求的新产品。

能源，是人类赖以生存的基础。第一次石油危机带来的冲击和未来石油资源面临枯竭的状况，以及人类对能源开发提出更高的要求，这都迫使人类寻找新型能源。氢能源由于其原材料（氢）丰富，燃烧干净、无污染而被认为是21世纪的能源，

现代各种电器的小型化、便携化的发展趋势也对电池提出了更高的要求。

镍氢电池便是这样一种既符合环保要求又顺应能源与电器发展趋势的新型绿色电池。

人们常说的镍氢电池其实是Ni-MH（镍-金属氢化物）电池，而真正的Ni-H（镍-氢）电池则是航空、航天用的高压Ni-H电池，其特点是负极是高压氢气，这样的电池用于民用显然不现实，因为它需要高压容器且体积过于庞大，另外也不安全，民用镍-氢电池负极是储氢合金，因此体积小。

Ni-MH电池的工作原理

电池是一种化学电池，其主要组成为镍正极、储氢合金负极。由于Ni-Cd电池的研究与生产已很成熟，镍正极的生产工艺已趋于完善，所以目前Ni-MH电池的研究主要集中在负极上，而就负极而言，又主要是贮氢合金，因此有必要了解一下贮氢合金。

贮氢合金

从前，有一些飞机在飞行中机翼突然断裂，经研究，人们发现多数金属有与氢气化合的能力，而一些操作如电镀就会引入氢气（电镀时，水分解成氢气和氧气，氢气与待镀金属化合），这样飞机在一定条件下飞行，氢气逸出，从而引起金属构件的应力集中而断裂。这就是所谓的氢脆。所以，人们后来对电镀后的金属进行去氢处理，例如，在一定温度下烘干。而电池用的贮氢合金的储氢能力要比普通金属大得多。贮氢合金是指这样一些金属间化合物，它们在室温和中等压力下能够快速、可逆存储和释放大量氢气。

M+H=MH M-贮氢合金

Nh——单位体积氢原子数

Ch——重量百分比

由表可见，贮氢合金的贮氢密度比液体氢还大。贮氢合金在储氢、氢气吸收与分离、氢气的超纯提纯、氢气压缩、热存储、热泵和氢化物电极制造等方面有极其广泛的用途，是一类新的功能材料，是当前研究开发的一个热点。贮氢合金的研究已被纳入863计划。在Ni-MH蓄电池中，贮氢合金用作负极，靠氢电子的吸附和脱附反应进行充电和放电。其反应方程式为：

Ni-MH电池产业现状

据统计，日本1992年Ni-MH电池的产量为3000万只，至1993年已增至7000万只，1994年增幅尤大，竟达2.3亿只，主要厂家为三洋、松下电池工业和东芝电池等公司。除日本外，欧美等环保意识极强的国家也出现由Ni-Cd电池向NI-MH电池的迅速转移，其Ni-MH电池销量的年增长率近数年内将达到20%。我国也有许多电池厂在研究和生产Ni-MH电池。

Ni-MH电池在电动汽车方面的应用

由于电动汽车（EV）污染小、无噪音、可以缓解石油资源枯竭等特点得到了迅猛的发展。电动汽车主要动力源有蓄电池、太阳能电池、燃料电池。

一、电动汽车用蓄电池的基本要求

为了满足电动汽车的需要，实现了电动化的汽车蓄电池必须具有 :高起动性、大容量性能、免维护特性、高可靠性、高耐久性、具有高压系统、轻量化和无污染。美国对电池寿命提出了严格的要求，要求使用寿命为3-10年，成本压低为50美元/千瓦时，对环境影响最小。

改进型铅/酸和Ni-Cd电池虽然成本低，技术比较成熟，但同燃油、燃气一样对环境也有污染，不是人们理想的电池，从电动汽车所要求的综合性能来看，贮氢电池优于所有其它电池，所以它成为电动汽车电源界的重点开发电池。

二、电动汽车用贮氢电池的现状

1.美国

美国10年前主要是奥芬尼克（ovinic）电池公司使用Ti-Ni多元合金作负极生产工业和民用贮氢电池，经过10年研究和生产实践已形成电动汽车大型电池雏形生产规模，其工艺已经成熟，并与美国先进电池集团（USABC）签订了一个电动汽车电池的开发合同。

2.日本

日本汤浅、松下、三洋、东北电力和丰田汽车等公司在大力开发（EV）用贮氢电池。日本松下电池公司开发出了混用型EV“WAVE”，该本以新型贮氢电池为主动力源，同时安装了小型发动机与发电机为辅助电源。在市区平坦道路上以主动力源贮氢电池来驱动运行。在山区道路上或电池容量不足时便用辅助电源来补偿，形成复合供电。

3.其他国家

德国瓦尔塔和法国萨福特也在开发EV用贮氢电池。

中国在研究EV贮氢电池的大学、工厂和科研院所很多，但是，能够达到把车驱动的情况很少。北京有色金属研究总院已经研制成功三轮车贮氢电池。

4.发展趋势与前景

虽然，目前电动汽车还不能达到与普通汽车抗衡的程度，但是就电动助力自行车、电动二轮车、电动三轮车、微型四轮车、游艺车、短途小货车而言，其潜在市场非常广阔，发展前景十分可观。

5.我国面临的迫切问题

我国的镍-氢电池研究及应用均起步较晚，与发达国家还有较大差距。这一方面是由于我国是发展中国家，环保意识还不很强，例如，中国的汽车工业只是近几年才有了长足的发展，但与国外发达国家相比仍有巨大差距，当然暂时还谈不上电动汽车的发展，也就无法立法支持电动汽车用贮氢电池的发展；另一方面是缺乏资金。然而，中国的环境污染量却极大，因此为了保护环境，立法限制污染物排放量，加快少污染、无污染产业的发展是迟早的事。因此，现在就应该做好电池研究与应用的各项准备工作，制定发展计划，跟踪世界先进技术，根据中国国情选择重点研究对象。至于资金方面，在国家资金困难的情况下，可以采取政府有关部门提供一部分，有关企业和厂商集资赞助一部分的方法来解决。当电池研究比较成熟时，与国外合作、合资或从国外引进先进技术和设备，甚至资金，也许是一种快捷的办法。