新能源汽车动力电池应用现状及发展趋势

新能源汽车动力电池应用现状及发展趋势

张莹莹 邹振耀

重庆车辆检测研究院有限公司 401122

摘要：当前，新能源汽车技术有了巨大进步，在世界各地都得到了广泛推广。电池技术是新能源汽车的一个核心技术，也是当前研究的关键问题。新能源汽车电池经历了从铅酸电池到锂离子电池的不断演化，在很长时间里，科学家一直在想办法提高电池性能。本文分析了新能源汽车中动力电池的使用情况，并展望了其发展趋势。

关键词：新能源汽车；动力电池；应用情况

随着技术的发展以及环境保护观念的普及，新能源汽车作为一种环保型交通工具，受到了大众的普遍欢迎。目前，新能源汽车的能源类型主要有太阳能、风能、电能、核能等，它不再使用传统的燃油作为燃料。在新能源汽车使用中，使用最广泛的能源类型是电能，用电能作为汽车动力是新能源汽车研究的主要方向。本文主要深入分析新能源汽车动力电池的技术问题，希望起到参考作用。

一、新能源汽车动力电池的使用现状

目前新能源汽车上的动力电池主要包括下面几种：

（一）铅酸电池

铅酸电池出现的时间比较早，它的缺点是技术陈旧、性能低，会对环境造成污染，随着电池技术的快速发展，是一种面临淘汰的技术。但目前电动车行业中，铅酸电池市场占有率为90%，应用非常普遍。随着技术进步，铅酸电池性能有了很大提高，能量提高到了40Wh/kg，从以前350次循环次数变为了目前4000多次。同时，铅酸电池的一个最大优点是能够回收利用。当前，我国对铅酸电池回收率在90%以上。尽管铅酸电池出现的比较早，但相信技术的进步使铅酸电池有了改良，从而得到了普及。

（二）镍氢和镍镉电池

镍镉电池也是一种应用广泛的动力电池，它是一种大功率放电性能电池，普遍在电动工具中使用。和镍镉电池相比，镍氢电池的优点是体积小、能量比很高、记忆效应小。在新能源汽车使用中，锂离子电池性能显著好于镍镉电池，具有广阔发展前景，因此镍氢电池和镍镉电池逐渐被取代。

（三）锂离子电池

当前新能源汽车电池使用最普遍的是锂离子电池。锂离子电池能量比为150Wh/kg，功率比为1600W/kg。随着技术的进步，锂离子电池性能指标仍然在提升。锂离子电池包括两种电解液，分别是聚合物电解质和液体电解质。使用聚合物电解质的锂离子电池是市场使用的主流。聚合物包括三元锂、锰酸锂、磷酸铁锂、钴酸锂等，电池中聚合物成分不同，其性能、安全性、使用寿命和生产成本也是不同的。当前很多电动汽车根据使用需求不同，选择不同的聚合物。例如，我国的比亚迪汽车中，使用了磷酸铁钾电池，保证了汽车的安全稳定；日产汽车为了降低使用成本，选择使用锰酸钾电池。

（四）燃料电池

燃料电池和传统电池具有很大差别，燃料电池是不是通过充放电进行工作，而是使用燃料进行发电。主要的燃料包括甲烷、甲醇、乙醇和氢气等。氢气作为燃料的燃料电池对环境没有污染，是一种非常环保的电池类型。当前，国外很多国家都对燃料电池加大了研究，取得了很好的成果。我国的燃料电池技术比较落后，原因是燃料电池技术比较先进，开发成本非常高，因此燃料电池在我国的应用还不够成熟。

二、新能源动力电池的未来发展趋势

尽管现在锂离子电池得到了普遍应用，而且性能有了极大提升，但锂离子电动车仍然存在很多问题，没有达到最佳的使用性能。最佳的动力电池需要具备下面的特点：拥有完善的充电设施，充电时间快，体积小、重量轻、续航里程长，最好超过1000公里；电池性能稳定，安全维护方便，寿命使用长；价格便宜。

这几个要求从技术方面分析都是具有可行性的，随着研究的深入，相信以后的动力电池一定能够满足这些要求，而且越来越多新的工艺和材料都会出现。当前，一些新型电池的研究成果给了大众很大的希望。2014年，美铝公司和以色列在蒙特利尔测试了一台电动车，这辆电动车配备了联合开发出的铝空气电池，使续航里程达到了1600公里。2014年，以色列有一家公司宣布自己研究的纳米电池可以在10s内为手机充满电，还能在几分钟内给电动车充满电。西班牙某公司开发出的石墨烯聚合电池，将其作为电动车能源后，最多可以行使超过1000公里，充电时间在8分钟以内。目前，这种报道不断出现，但因为技术的不成熟，很多先进的电池仍然只能在实验室中使用，还不能满足量产的要求。因此要想把性能更好的电池造福大众，还需要加大研究力度，不断投入人力和物力，相信以后肯定会出现各方面都符合大众使用要求的新型动力电池，从而起到保护自然环境的作用，并摆脱化石能源的依赖。

结语：

随着环境保护工作的日益严峻，以及人类过于依赖化石能源的重大弊端，新能源汽车作为一种先进的技术，得到了大众普遍欢迎和重视。要想更好的推广新能源汽车，必须做好动力电池的研究。本文分析了目前主要的动力电池类型，并展望了动力电池的未来发展趋势，相信随着技术进步，新能源汽车一定能够解决动力电池面临的难题。

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