新能源汽车电池技术创新

李泰然

摘 要：本文主要介绍了新能源汽车电池技术的现状及未来发展趋势。重点介绍了新能源汽车电池产业的发展现状，常见的几种新能源汽车的电池以及其优缺点、新能源汽车电池技术的创新方法等，通过对上述内容进行研究并对新能源汽车技术创新方法进行分析，旨在帮助新能源汽车电池产业加快技术创新，为新能源汽车制造业提供稳定的硬件基础，以促进新能源汽车不断发展。

关键词：新能源汽车;电池;技术创新;发展现状

1 新能源汽车电池工业发展现状

新能源汽车电池工业发展到现在不过十余年时间，而随着新能源汽车的不断研发及广泛使用，用户对于新能源汽车的续航及使用稳定性等，更新要求也越来越高。对于电池工业来说，现在的首要任务是做好电池的进一步研发工作，推动电池工业实现更好更快发展。

在电池系统中，系统主要由电池模块，动力模块及控制模块组成。不论是汽车的动力来源还是一些附属的功能，如照明、空调等，都是电池来进行供电的。现在在市场上广泛销售的新能源汽车，绝大部分都是油电混合动力系统，纯电力动力系统的较少，主要还是由于电池性能的限制。开发新能源汽车主要目的是降低传统能源使用对环境的负面影响，因此，提高油电混合动力比是新能源汽车未来的发展趋势，这也就对电池的功率密度和能量密度提出了更高的要求。

通过实际调查发现：现阶段，在新能源汽车市场中销售的新能源汽车大部分为混合动力汽车，而汽车使用的电池主要为锂电池和镍氢电池。这两种电池中，锂电池由于能量密度大，且工作电压更高，无记忆效应，在新能源电池中获得了广泛的使用。目前，在新能源汽车的研发工作中，锂电池新能源汽车的研发是其中的一个重要模块。

2 新能源汽车电池种类

市场上的新能源汽车主要以油电混合动力为主，在使用过程中，为了降低对环境的污染，同时能够在相同的价格和质量下选择续航更持久，稳定性更佳的汽车，消费者一般会对电池的种类进行考虑。一般来说，新能源汽车主要会选用以下几种电池：

2.1 铅酸电池

铅酸电池是一种常见的电池种类。该电池的发电原理为：铅及铅酸盐作为电池的正负极，硫酸为电池的电池液，在外界需要供电时，电池内部铅与电池液发生反应产生电能。在我国，由于西部地区存在一个较大的铅锌矿，因此铅材料的成本较其他材料更低。此外，铅酸电池的安全性较高，在高温情况下不易燃，但由于本身能量密度较低，且较为笨重，因此不能够满足纯电力驱动新能源汽车的要求，只有一些混动力能源汽车会采用铅蓄电池作为供电装置。

2.2 镍氢电池

镍氢电池是含有氢氧化镍的材料板作为电池的正极，含储氢材料作为电池的负极。含氢氧化钾溶液的纤维材料隔板及正极端子、负极端子等组成。高压氢镍电池具有：良好的充放电、过放电、过电保护等性能，能量密度大于铅蓄电池，循环使用次数也要优于铅蓄电池。另外，该电池能够在低温状态下工作，能量损失较少。该种电池现如今在日本新能源汽车市场中比较常见，我国也在加快研发该类电池。

2.3 锂离子电池

锂电池是我国新能源汽车制造过程中应用的最多的，也是技术最为成熟的电池类型。例如，某品牌的新能源混合動力汽车中采用了高低电压蓄电池供电，这两种电池均采用了锂离子电池。目前，市场上销售的新能源汽车大多采用磷酸铁锂电池，其主要采用磷酸铁锂作为电池的正极材料，负极则选用不活跃但导电性强的石墨。电解液用锂盐及酯类溶剂。由于酯类溶剂的可燃性，导致该类电池不能在高温下工作。一旦温度过高引发电池自燃，会发生危险事故。一般情况下，锂离子电池制造商会采用IP67级防护技术对锂电池进行充分的保护和隔热处理，以降低锂电池爆炸或自燃的几率，但用户在使用过程中仍然要时刻注意对锂电池进行降温。

锂电池的能量密度要远大于上述两种电池，单次充电能够为新能源汽车提供较长的续航能力，但就目前而言，锂电池无法为纯电力驱动新能源汽车进行长途行驶提供充足的能源。磷酸铁锂电池使用寿命长，储存能源充足，长期衰减功率小、充电速度快等特点，趁我给了新能源汽车首选的电池类型。但在电池制造的工艺及低温工作等方面，锂电池还存在较多技术问题有待攻克。

2.4 燃料电池

燃料电池是一种将燃料与氧化剂进行化学反应来制取电能的电池类型。一般情况下，将电池的燃料与氧化剂分别作为电池的正负极，在供电时让二者发生电极反应来产生电能，输出到外界。燃料电池的优点是无需燃烧传统化石燃料，其采用的燃料一般为含氢氮类物质，燃烧过后只生成氮气和水，从而降低对环境的污染，但难点在于，制取氢、氮类燃料需要消耗大量电能，因而成本较高。目前，研发该类电池的重点在于如何降低制取燃料的成本及难度。

3 新能源汽车电池技术创新方法

3.1 增大科研投入，形成优势技术

新能源汽车的研发少不了资金支持，在技术研发的过程中，研发人员要合理使用研发资金，并注意对创新点的不断研究，及时取得技术突破，以解决现存的技术难题。另外，还要注重对现有技术进行改进，以促进技术的多领域应用。

3.2 注重专利保护，建立企业专利预警机制

目前，新能源汽车的技术尚未成熟，且市场竞争压力巨大。企业要想保持足够的竞争力，就要在研发技术的过程中注重对技术的专利保护。在进行研发之前，企业要清楚地了解到自己涉足的领域的发展状况，及时关注该领域的专业状况，避免出现侵权问题，另外，自己研发的技术要及时申请专利保护。

4 结语

通过对上述内容进行分析，不难发现，在新能源汽车电池工业的发展过程中，降低锂电池成本，提高电池本身特性及安全性是目前在进行电池研发及电池技术创新过程中首先应当完成的目标。针对在新能源汽车中应用的不同种类的电池，应当充分研究其特性，并降低生产电池成本，从而降低新能源汽车的总体价格，让新能源汽车在市场中突显价格优势，从而为新能源汽车的推广打下良好基础。

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