探析新能源汽车电池技术

衡展鹏 王治 常进 师钰明 梁栋材

摘要：目前我国大力支持新能源产业，新能源汽车行业得到了稳定的发展。从新能源角度来看，电池将作为动力来源，作为核心的技术决定了新能源汽车在未来是否能够取代传统燃油车的关键。如果新能源汽车在电池的完成技术突破，那么新能源汽车行业发展的基础将不复存在，一切产业前景都是空谈。本篇文章谈论的是新能源，电动汽车电池现状以及发展趋势着重分析新能源电动汽车的电池技术。希望能够解决新能源汽车电池问题并提出有效的思路。

关键词：新能源;汽车;电池

1 引言

传统内燃机汽车将会消耗大量能源，会对生态环境造成严重的污染，这将使其发展受到阻碍。随着我国科学技术的不断增强，人们对生活水平的要求也不断提高，越来越重视低碳出行，新能源汽车便成为了首要选择。尽管目前新能源电池技术存在安全性，可靠性，稳定性不足等问题限制了新能源产业的发展，但是由于我国可持续发展政策不断推行，电动汽车制造商也越来越重视新能源电池技术的开发，企业经营围绕新能源电池进行研究，力求研发具有超长续航能力的电池产品，推动新能源汽车的发展。

2新能源汽车技术研究背景

近年来今天汽车成为热点，其出现改变了大多数人们的驾驶习惯。从产品上市就有了大批用户，通过第一批新能源车主反馈来看，新能源汽车电池存在的问题有充电困难，续航较差，安全系数低等问题，而新能源汽车电池占整车价格的80%，更换电池如同换辆新车，所以推动新能源汽车行业不断发展，需要加强电池技术的研究，增强其续航能力增加寿命，提高安全性和稳定性。

3目前常用的新能源电池技术

3.1镍氢电池

镍氢电池是在镉氢电池发展下产生的，由吸氢合金形成负极和碱式氧化镍形成正极以及氢氧化钾电解液组成。拥有充电时间短，容量大的特点，但是由于金属镍在市场中价格较高，无法大规模的在建筑模式的领域中普及。与其他电池相比较尽管能量密度小，但是稳定性很高，相信在不久将来镍氢电池必将成为混合动力电动汽车中的广泛应用。

3.2铅酸电池

铅酸电池也就是在稀硫酸電解液作用下，由正极板和负极板两部分组成。这种电池性能指标在于比功率和比能量相对较小，电池循环周期短，充电时间较长，由于此原因，所以在新能源市场上并没有过多使用。但是这种电池技术比较完善，可以到规模生产，生产成本低，有极大的发展空间，目前可以应用于短行程的汽车中。

3.3燃料电池

燃料电池是由正极负极和电解质隔膜组成，目前我国研发的燃料电池主要是氢燃料电池，只需要燃料和空气即可，无需充电，氢燃料电池功率密度高，供电效率大，同时不会对生态环境带来影响，但是氢燃料的生产难度高，不宜存储，而且氢燃料电池加氢站建设仍需要大量资金。就目前情况而言，燃料电池电动车仍在开发阶段，短时间内无法大规模普及。

4新能源汽车电池技术问题

4.1充电困难

新能源汽车的充电方式主要有有线传导式，无线感应式，电池更换式三种。电池更换式充电，不适用于大型客车，而且标准化程度不够，操作极为繁琐;而无线感应式充电，在电池感应中消耗较大，长期使用不够经济实惠。只有有线传导式充电是最有效的，充电速度仍然是充电汽车的通病，与燃油汽车几分钟加油速度难以比较。而太阳能充电板的方式发电效率低。每天在太阳暴晒下产生的电量只够数公里续航，而且太阳能续航电池板的数量也会增加相应的成本，并且还会造成安全隐患。目前新能源汽车电池技术研究主要针对电池充电慢问题。各大企业聚集电池原材料研发“快充式新能源汽车”。

4.2续航问题

目前新能源电动汽车购电池更换成本高，寿命和续航时间短，各个企业仍然没有解决此问题的关键技术，新能源电池能用多久？多久换一次？一次要花多少钱？本质上反映了新能源汽车电池的质量。同时如何将锂电池回收延长电池的寿命，如何环保利用也是一个根本的问题。

4.3安全性问题

在新能源汽车产品配置分析，既需要保证其驾驶能力，还要保证驾驶的安全性和稳定性。以往企业面临的新能源汽车电池问题：如若使用续航能力高的动力电池安全性将会极大的降低。使用安全性较好的电池，则续航能力则不能得到满足。而三元锂电池的出现能有效的解决续航能力和安全性兼顾问题。

5新能源汽车电池技术发展方向

5.1提高电池高性能水平

新能源汽车使用状况来看，动力汽车在寿命周期以及单次形成过程中，动力性能为持续衰减状态。而发动机不同其动力性能保持不变，这是电动汽车劣势。目前中外新能源汽车企业和电池供应商都对此问题进行了积极的探讨，力求研发一个超长寿命的电动电池，缩小与发动机性能的差距。随着技术水平的不断提高，当长寿命电池进行商业化处理，将会带来极大的经济效益和社会效益，可以增加电动汽车的保值率应得更多的用户，增加汽车在二手市场上的竞争力。由于高水平技术的支持动力，电池的回收再利用率将会极大的提高，整体效益水平能够得到提升。为了达到出高性能的新能源电池产品，还将面临极大的技术挑战。各个企业都在不断的加大技术研发资金投入，随着技术研究不断突破未来新能源电池产品的新的水平将会有所提升。

5.2加强技术推广

为了实现推动新能源汽车产业发展的目的，需要加大新能源汽车电视技术上的推广力度。由于补贴逐年减少，比亚迪的电池原材料业务模块开始了与锂电池资源相关合作，开放了电池业务，减小了成本压力。通过将已有资源共享，行业进行多方合作，发挥规模效益，来缓解补贴逐年降低冲击。只有技术的“交流”与“共享”水平的不断提高，才会加快新能源汽车技术困境的破解，为新能源汽车产业快速发展提供极大的技术支持和保障，企业间的相互合作能够释放更多动力，促进新能源汽车健康持续发展。

5.3加大政府支持

新能源汽车电池技术发展的水平，是新能源汽车所能达到的高度。近年来，能量密度成为电池企业竞争的重点之一，动力电池企业的发展，还是要从提升电池密度，增强电池安全性入手，只有不断的加大研发力度，全面提高电池的科技水平，才为新能源汽车提供良好的技术保障，我国政府部门也应该对此进行政策支持。目前有很多企业尽管都采用相应的和手段解决了电池安全性的问题，但随之而来的便是电池价格的提升。由于相关政策快速调整，许多产品并没有达到相应成熟的技术水平，这将会对市场造成极大的影响。为了要确保了新能源汽车电池安全稳定，保障消费者生命财产安全，这需要相关部门对新能源电池技术进行大力支持，并且建立起完善的相关标准。

5.4材料方面创新

新能源汽车电池所使用的材料可以进一步创新：

（1）采用具有更大的压实密度的材料。

（2）采用高导电性能且强粘结性的活性材料，降低粘结剂和导电剂在其中的使用，有利于提高材料的加工效率及使用性能。

（3）采用厚度反弹相对小的物质材料，当电池在循环使用后，会出现厚度反弹现象，所以在电池设计时应当预留出相应的反弹空间，如果使用厚度反弹性能小的材料，那么便能较少反弹空间。

结语：

综上所述，新能源汽车的电池技术绝对了新能源汽车的命运，目前我国新能源汽车电池虽初具规模，有着多种形式，但仍存在着些许不足。本篇文章便是结合新能源汽车电池技术问题以及相应的解决措施进行分析。希望可以对我国未来新能源汽车电池发展起到一定作用，以期望我国新能源汽车可以快速发展，为我国可持续发展做出杰出贡献。

参考文献：

[1] 柯尚伟.新能源汽车电池技术创新分析[J].农机使用与维修，2020，（第12期）.

[2]朱捷尔.新能源汽车电池技术创新探讨[J].南方农机，2020，（第9期）.

[3] 卢臣.新能源汽车电池技术存在的问题及对策[J].南方农机，2020，（第14期）.

中北大学 山西太原 030051