新能源汽車電池技術(shù)創(chuàng)新

李泰然

摘 要：本文主要介紹了新能源汽車電池技術(shù)的現(xiàn)狀及未來發(fā)展趨勢。重點介紹了新能源汽車電池產(chǎn)業(yè)的發(fā)展現(xiàn)狀，常見的幾種新能源汽車的電池以及其優(yōu)缺點、新能源汽車電池技術(shù)的創(chuàng)新方法等，通過對上述內(nèi)容進行研究并對新能源汽車技術(shù)創(chuàng)新方法進行分析，旨在幫助新能源汽車電池產(chǎn)業(yè)加快技術(shù)創(chuàng)新，為新能源汽車制造業(yè)提供穩(wěn)定的硬件基礎(chǔ)，以促進新能源汽車不斷發(fā)展。

關(guān)鍵詞：新能源汽車;電池;技術(shù)創(chuàng)新;發(fā)展現(xiàn)狀

1 新能源汽車電池工業(yè)發(fā)展現(xiàn)狀

新能源汽車電池工業(yè)發(fā)展到現(xiàn)在不過十余年時間，而隨著新能源汽車的不斷研發(fā)及廣泛使用，用戶對于新能源汽車的續(xù)航及使用穩(wěn)定性等，更新要求也越來越高。對于電池工業(yè)來說，現(xiàn)在的首要任務(wù)是做好電池的進一步研發(fā)工作，推動電池工業(yè)實現(xiàn)更好更快發(fā)展。

在電池系統(tǒng)中，系統(tǒng)主要由電池模塊，動力模塊及控制模塊組成。不論是汽車的動力來源還是一些附屬的功能，如照明、空調(diào)等，都是電池來進行供電的?，F(xiàn)在在市場上廣泛銷售的新能源汽車，絕大部分都是油電混合動力系統(tǒng)，純電力動力系統(tǒng)的較少，主要還是由于電池性能的限制。開發(fā)新能源汽車主要目的是降低傳統(tǒng)能源使用對環(huán)境的負面影響，因此，提高油電混合動力比是新能源汽車未來的發(fā)展趨勢，這也就對電池的功率密度和能量密度提出了更高的要求。

通過實際調(diào)查發(fā)現(xiàn)：現(xiàn)階段，在新能源汽車市場中銷售的新能源汽車大部分為混合動力汽車，而汽車使用的電池主要為鋰電池和鎳氫電池。這兩種電池中，鋰電池由于能量密度大，且工作電壓更高，無記憶效應，在新能源電池中獲得了廣泛的使用。目前，在新能源汽車的研發(fā)工作中，鋰電池新能源汽車的研發(fā)是其中的一個重要模塊。

2 新能源汽車電池種類

市場上的新能源汽車主要以油電混合動力為主，在使用過程中，為了降低對環(huán)境的污染，同時能夠在相同的價格和質(zhì)量下選擇續(xù)航更持久，穩(wěn)定性更佳的汽車，消費者一般會對電池的種類進行考慮。一般來說，新能源汽車主要會選用以下幾種電池：

2.1 鉛酸電池

鉛酸電池是一種常見的電池種類。該電池的發(fā)電原理為：鉛及鉛酸鹽作為電池的正負極，硫酸為電池的電池液，在外界需要供電時，電池內(nèi)部鉛與電池液發(fā)生反應產(chǎn)生電能。在我國，由于西部地區(qū)存在一個較大的鉛鋅礦，因此鉛材料的成本較其他材料更低。此外，鉛酸電池的安全性較高，在高溫情況下不易燃，但由于本身能量密度較低，且較為笨重，因此不能夠滿足純電力驅(qū)動新能源汽車的要求，只有一些混動力能源汽車會采用鉛蓄電池作為供電裝置。

2.2 鎳氫電池

鎳氫電池是含有氫氧化鎳的材料板作為電池的正極，含儲氫材料作為電池的負極。含氫氧化鉀溶液的纖維材料隔板及正極端子、負極端子等組成。高壓氫鎳電池具有：良好的充放電、過放電、過電保護等性能，能量密度大于鉛蓄電池，循環(huán)使用次數(shù)也要優(yōu)于鉛蓄電池。另外，該電池能夠在低溫狀態(tài)下工作，能量損失較少。該種電池現(xiàn)如今在日本新能源汽車市場中比較常見，我國也在加快研發(fā)該類電池。

2.3 鋰離子電池

鋰電池是我國新能源汽車制造過程中應用的最多的，也是技術(shù)最為成熟的電池類型。例如，某品牌的新能源混合動力汽車中采用了高低電壓蓄電池供電，這兩種電池均采用了鋰離子電池。目前，市場上銷售的新能源汽車大多采用磷酸鐵鋰電池，其主要采用磷酸鐵鋰作為電池的正極材料，負極則選用不活躍但導電性強的石墨。電解液用鋰鹽及酯類溶劑。由于酯類溶劑的可燃性，導致該類電池不能在高溫下工作。一旦溫度過高引發(fā)電池自燃，會發(fā)生危險事故。一般情況下，鋰離子電池制造商會采用IP67級防護技術(shù)對鋰電池進行充分的保護和隔熱處理，以降低鋰電池爆炸或自燃的幾率，但用戶在使用過程中仍然要時刻注意對鋰電池進行降溫。

鋰電池的能量密度要遠大于上述兩種電池，單次充電能夠為新能源汽車提供較長的續(xù)航能力，但就目前而言，鋰電池無法為純電力驅(qū)動新能源汽車進行長途行駛提供充足的能源。磷酸鐵鋰電池使用壽命長，儲存能源充足，長期衰減功率小、充電速度快等特點，趁我給了新能源汽車首選的電池類型。但在電池制造的工藝及低溫工作等方面，鋰電池還存在較多技術(shù)問題有待攻克。

2.4 燃料電池

燃料電池是一種將燃料與氧化劑進行化學反應來制取電能的電池類型。一般情況下，將電池的燃料與氧化劑分別作為電池的正負極，在供電時讓二者發(fā)生電極反應來產(chǎn)生電能，輸出到外界。燃料電池的優(yōu)點是無需燃燒傳統(tǒng)化石燃料，其采用的燃料一般為含氫氮類物質(zhì)，燃燒過后只生成氮氣和水，從而降低對環(huán)境的污染，但難點在于，制取氫、氮類燃料需要消耗大量電能，因而成本較高。目前，研發(fā)該類電池的重點在于如何降低制取燃料的成本及難度。

3 新能源汽車電池技術(shù)創(chuàng)新方法

3.1 增大科研投入，形成優(yōu)勢技術(shù)

新能源汽車的研發(fā)少不了資金支持，在技術(shù)研發(fā)的過程中，研發(fā)人員要合理使用研發(fā)資金，并注意對創(chuàng)新點的不斷研究，及時取得技術(shù)突破，以解決現(xiàn)存的技術(shù)難題。另外，還要注重對現(xiàn)有技術(shù)進行改進，以促進技術(shù)的多領(lǐng)域應用。

3.2 注重專利保護，建立企業(yè)專利預警機制

目前，新能源汽車的技術(shù)尚未成熟，且市場競爭壓力巨大。企業(yè)要想保持足夠的競爭力，就要在研發(fā)技術(shù)的過程中注重對技術(shù)的專利保護。在進行研發(fā)之前，企業(yè)要清楚地了解到自己涉足的領(lǐng)域的發(fā)展狀況，及時關(guān)注該領(lǐng)域的專業(yè)狀況，避免出現(xiàn)侵權(quán)問題，另外，自己研發(fā)的技術(shù)要及時申請專利保護。

4 結(jié)語

通過對上述內(nèi)容進行分析，不難發(fā)現(xiàn)，在新能源汽車電池工業(yè)的發(fā)展過程中，降低鋰電池成本，提高電池本身特性及安全性是目前在進行電池研發(fā)及電池技術(shù)創(chuàng)新過程中首先應當完成的目標。針對在新能源汽車中應用的不同種類的電池，應當充分研究其特性，并降低生產(chǎn)電池成本，從而降低新能源汽車的總體價格，讓新能源汽車在市場中突顯價格優(yōu)勢，從而為新能源汽車的推廣打下良好基礎(chǔ)。

參考文獻：

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