铅酸蓄电池的普及
：铅酸牵引蓄电池广泛应用于轻型商用车、高尔夫球车、休闲船艇、叉车等物料搬运车辆、机场地面支持设备 (GSE)、电动自行车以及残疾人代步车等领域。二十年来，人们一直在寻找更优的替代方案，如今，就像等公交车一样，两种替代方案同时到来：锂离子电池和超级电容器（也称超电容器）。
多种优势。
实际上，就牵引能量存储需求而言，这些车辆并非一个统一的群体。诚然，它们的续航里程都有限。即使续航里程只有5到20英里，人们仍然会购买它们。然而，高尔夫球车、休闲船、地面服务设备（GSE）和其他高机动性车辆中铅酸电池的重量可以降低重心，防止侧翻。对于陆地车辆而言，重量还可以提高抓地力。
重量带来的烦恼：
相比之下，对于可以存放在汽车或家中的电动自行车和小型代步车来说，重量确实是一个令人头疼的问题。大多数电动自行车的购买者都住在公寓里，他们希望将自行车（至少是电池）存放在公寓里过夜充电，以防被盗。大多数电动自行车的设计都将电池安装在凸起的电池盒内或车架中间，这使得它们的重量实际上非常大。在最近一次于议会大厦举行的英国电动自行车协会会议上，一位才华横溢的人士将此比作“蝴蝶身上的砖块”。
铅酸蓄电池的缺点：
人们想要淘汰铅酸牵引蓄电池的原因有很多，其中包括叉车需要三套蓄电池——一套在使用中、一套在充电、一套在冷却——带来的不便。此外，铅酸蓄电池还存在酸液处理不便、使用寿命短、铅污染环境（尽管有广泛的回收利用过程）以及能量密度和功率密度低等问题，导致其体积庞大，占用宝贵的车辆空间。不同的车辆会以不同的程度表现出这些问题。例如，残疾人辅助出行设备如果因断电或放电而无法运行，可能会造成严重的安全隐患。
摩托车需要车载充电器。
电动摩托车，包括部分或全部改装成电动的自行车，以及骑行者双脚放在无踏板平台上的电动滑板车，都需要充电器。在这些情况下，比铅酸电池更小的电池可以节省空间和重量，从而方便地安装车载充电器——这在所有代步工具中早已是标配。车载充电器可以缓解里程焦虑，因为如果只需要家用电源插座，我们就更有可能在途中和到达目的地后进行充电。此外，地面穿透式电动车辆（GPE）如今被广泛使用，航空公司之间也经常共享，其额外的动力（例如，用于牵引更远航程的飞机）和更长的续航里程（意味着更少的充电次数，即更少的停机时间）都备受关注。可靠性也变得越来越重要。
频繁启停的耐受性
：许多商用车辆必须能够承受频繁的启停驾驶。如今，大多数传统轿车和商用车辆在因任何原因停车时都会自动关闭发动机。一些所谓的微混合动力汽车实际上是纯电动汽车，其再生动力会短暂地驱动车轮，其作用仅限于电池的启动功能。在这些车辆中，铅酸电池经常被使用，但它难以承受低温和严苛的运行工况。
高电流耐受性：
快速充电站必须连接到耐受性更高的电池，否则电池会被火花损坏。正在商用和军用车辆上测试的新型能量采集减震器也能瞬间输出千瓦级功率，而铅酸电池通常无法承受这种功率。目前，人们正朝着更可靠、更经济的交流牵引电机发展，因此也朝着无需额外点火电池的再生制动方向发展。这为电池的简易更换铺平了道路。
铅酸电池的偶尔更换
：从物理角度来看，更换代步车辆中的锂离子电池是可行的，只需简单地更换即可，但大多数情况下，更换后的车辆会变得不稳定，可能需要加长轴距或其他稳定措施。例外情况包括电动轮椅以及非常轻便、可折叠或可拆卸的三轮和四轮代步车，这些车辆甚至可以装入小型车辆。其他车辆则需要重新设计，例如加宽轴距、使用钢制部件，或者，颇具讽刺意味的是，增加铅酸电池的重量。
锂离子电动自行车在中国以外地区迅速普及：
在BEBA展会上，约20辆电动摩托车全部配备了锂离子电池，这与摩托车形成了鲜明对比。这表明，在中国这个以价格和可靠性为主导的主要市场之外，锂离子电池正在迅速占据100%的市场份额。
标准化替代：
铅酸电池的替代品已经问世。总部位于内华达州的科技公司K2 Energy Solutions（简称K2）是一家生产和销售可充电电池、电池组和系统的公司，该公司推出了一款新型电池，进一步巩固了其在锂离子电池和磷酸铁锂（LFP）电池领域的市场领先地位。
K2公司最新推出的可充电磷酸铁锂电池K2B24V10EB是一款24V 9.6Ah的电池，是铅酸电池用户的理想替代品，它更轻便、更强劲、更耐用，并能提供更长的续航时间。这款电池专为电动轮椅、助行器以及其他目前使用铅酸电池的应用而开发，例如普通摩托车、部分车型或高尔夫球车。该电池重量仅为5.5磅（2.5公斤），宣传中不含其他产品常见的重金属、昂贵金属和有害化学物质，因此更加环保。测试表明，在正确使用的情况下，该电池的充电速度比传统电池快三到五倍，使用寿命也比传统电池长三到五倍，即使长时间存放也能保持电量。.
超级电容器：
如果蓬勃发展的锂离子电池市场还不足以让铅酸电池爱好者感到担忧，那么他们应该考虑一下超级电容器，也就是电动公交车电池中使用的那种被称为“超电容器”的技术。超级电容器尤其有助于锂离子电池的快速充放电，但它们的单位体积或单位重量的储能能力，甚至储能时间，都不足以对牵引电池构成直接威胁。唯一的例外是像Sinautec这样的公司，它们在公交线路沿线每隔几英里就安装充电线圈，使公交车能够依靠更可靠、更持久的超级电容器独立运行。但这种做法从未得到广泛应用，至少由于道路挖掘成本高昂。
然而，超级电容器技术发展迅猛。它们通常不含毒性物质或价格上涨的材料，例如目前大多数锂离子动力电池中使用的钴，并且能够使锂离子电池的寿命延长一倍，铅酸电池的寿命延长三倍。此前超级电容器自放电速度快、能量密度低的问题也得到了改善。超级电容器的每一步发展都催生出许多新的应用，例如用于手机摄像头的远距离闪光灯。.
如今，铅酸蓄电池备受关注。
德克萨斯大学奥斯汀分校科克雷尔工程学院的研究人员合成了一种新型碳超级电容器，该电容器具有连续的三维网络结构，其高度弯曲的原子级厚度壁主要形成0.6-5纳米宽的孔隙。采用这种材料制成的超级电容器，无论使用有机电解质还是离子液体电解质，都能实现高比电容和高能量密度。
这种能量密度接近铅酸电池，同时保留了超级电容器的高密度功率输出特性。罗德尼·S·鲁奥夫教授表示，这些工艺很容易在材料科学和机械工程领域实现工业化规模应用。.
全面更新
即将于6月28日至29日在德国斯图加特举行的“电动汽车陆海空展”（Electric Vehicles Land Sea Air）将全面介绍超级电容器、锂离子电池和铅酸电池在各类电动汽车领域的最新发展。届时，
超级电容器（又称非对称双层电化学电容器，兼具锂离子电池和超级电容器的特性）的领先开发商，以及众多采用铅酸电池、锂离子电池和各种燃料电池作为牵引动力的水上、陆地和空中车辆制造商将发表主题演讲。本次展会将着眼于未来发展趋势，并具有全球影响力。
作者：Peter Harrop 博士，IDTechEx 总裁
