新能源汽車之鋰電池技術(shù)應(yīng)用研究

何亮

摘 要：隨著我國經(jīng)濟(jì)的發(fā)展，逐步加大了對(duì)環(huán)境保護(hù)的重視力度。特別是汽車行業(yè)，為了提升自身行業(yè)競爭力、順利時(shí)代發(fā)展，也加大了對(duì)新能源產(chǎn)業(yè)的投入，進(jìn)而實(shí)現(xiàn)社會(huì)的可持續(xù)發(fā)展策略。本文對(duì)新能源汽車之鋰電池技術(shù)應(yīng)用進(jìn)行分析，意在為同行業(yè)者提供參考意見。

關(guān)鍵詞：新能源汽車；鋰電池技術(shù)；應(yīng)用研究

我國目前加大了對(duì)環(huán)境的保護(hù)力度，清潔能源也正在成為社會(huì)關(guān)注的焦點(diǎn)，新能源汽車在此背景下應(yīng)運(yùn)而生。鋰電池是其動(dòng)力來源，也是我國未來新能源汽車發(fā)展的核心。

一、鋰電池概述

（1）鋰電池的優(yōu)點(diǎn)

蓄電池由正極板、負(fù)極板、隔板（紙）、鉛釘、蓄電池殼體、蓋、正極柱、負(fù)極柱、膠帽和電解液組成。其優(yōu)點(diǎn)為能量比比較高，具有高儲(chǔ)存能量密度，目前已達(dá)到460-600Wh/kg，是鉛酸電池的6-7倍；使用壽命長，使用壽命可達(dá)到6年以上，磷酸亞鐵鋰為正極的電池用1CDOD充放，有可以使用10000次的記錄；具備高功率承受力，其中電動(dòng)汽車用的磷酸亞鐵鋰鋰離子電池能達(dá)到15-30C充放電的能力，便于高強(qiáng)度的啟動(dòng)加速；自放電率很低，這是該電池最突出的優(yōu)越性之一，目前一般可做到1%/月以下，不到鎳氫電池的1/20；綠色環(huán)保，不論生產(chǎn)、使用和報(bào)廢，都不含有、也不產(chǎn)生任何鉛、汞、鎘等有毒有害重金屬元素和物質(zhì)；生產(chǎn)基本不消耗水，對(duì)我國缺少的情況來說，十分有利。

（2）鋰電池工作原理

鋰離子電池以碳素材料為負(fù)極，以含鋰的化合物作正極，沒有金屬鋰存在，只有鋰離子。鋰離子電池是指以鋰離子嵌入化合物為正極材料電池的總稱。鋰離子電池的充放電過程，就是鋰離子的嵌入和脫嵌過程。在鋰離子的嵌入和脫嵌過程中，同時(shí)伴隨著與鋰離子等當(dāng)量電子的嵌入和脫嵌（習(xí)慣上正極用嵌入或脫嵌表示，而負(fù)極用插入或脫插表示）。在充放電過程中，鋰離子在正、負(fù)極之間往返嵌入/脫嵌和插入/脫插，被形象地稱為“搖椅電池”。

二、新能源汽車之鋰電池技術(shù)應(yīng)用

（1）發(fā)展前景較好，需完善技術(shù)

我國對(duì)于鋰電池技術(shù)的研究較早，經(jīng)過長期發(fā)展，電池質(zhì)量及技術(shù)方面具備一定優(yōu)勢。研究人員希望借助完善的鋰電池技術(shù)助推新能源汽車產(chǎn)業(yè)發(fā)展，但實(shí)際情況確差強(qiáng)人意，還存在一些不足。如鋰電池的核心原料還要從國外進(jìn)口，生產(chǎn)工藝、設(shè)備依賴于國外先進(jìn)技術(shù)，這對(duì)鋰電池的發(fā)展造成了一定阻礙。由此可見，雖然鋰電池發(fā)展前景較好，還仍需相關(guān)人員投入更多精力，完善鋰電池應(yīng)用技術(shù)。

（2）比能量不足

比能量指的是單位重量或單位體積的能量，電池的比能量就是參與電極反應(yīng)的單位質(zhì)量的電極材料放出電能的大小。電池比能量的大小直接決定著新能源汽車的動(dòng)力需求。目前我國鋰電池在比能量方面還有一些欠缺，使得新能源汽車動(dòng)力不足。所以研究人員通開發(fā)混合動(dòng)力來彌補(bǔ)不足，進(jìn)而減少汽車耗油量。

（3）鋰電池使用范圍廣、種類多

雖然鋰電池技術(shù)層面還存在一些不足，但仍然具有廣闊的使用空間。目前國際上將鋰電池分為幾種類型。按外型分：有方型鋰電和柱形；按外包材料分：鋁殼鋰電池，鋼殼鋰電池，軟包電池；按正負(fù)極材料（添加劑）分：沽酸鋰（LiCoO2）電池或錳酸鋰（LiMn2O4），磷酸鐵鋰電池，一次性二氧化錳鋰電池等。

三、促進(jìn)新能源汽車鋰電池技術(shù)應(yīng)用的有效措施

（1）提高創(chuàng)新能力，發(fā)展先進(jìn)技術(shù)

為了促進(jìn)新能源汽車鋰電池技術(shù)應(yīng)用的發(fā)展，科研人員未來的研究方向應(yīng)向提高創(chuàng)新能力轉(zhuǎn)移，在科研中融入創(chuàng)新精神，對(duì)目前鋰電池技術(shù)存在的問題小心求證，大膽嘗試。如更換鋰電池材料，或?qū)⑻柲芗夹g(shù)融入到鋰電池技術(shù)中，利用太陽能充電技術(shù)，將太陽能轉(zhuǎn)化為電能，進(jìn)而實(shí)現(xiàn)鋰電池的充電。此外，科研人員還要與時(shí)俱進(jìn)，時(shí)刻關(guān)注鋰電池技術(shù)的先進(jìn)性，在研發(fā)時(shí)，關(guān)注國際前沿科技，引進(jìn)國外先進(jìn)技術(shù)。

（2）提高質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)，完善電池性能

目前，鋰電池在一些方面比其他電池更具優(yōu)勢。但在未來發(fā)展中，作為新能源汽車的主要能源，除了要完善其比能量，還應(yīng)提高其他方面的優(yōu)勢。如鋰電池的充電速度、充電時(shí)間、電容量等?；诖?，科研人員要嚴(yán)格要對(duì)鋰電池的質(zhì)量進(jìn)行嚴(yán)格控制，對(duì)鋰電池的應(yīng)用需求進(jìn)行嚴(yán)格管理，通過提高鋰電池質(zhì)量，達(dá)到完善鋰電池性能的目的。

（3）政府加大扶持力度，加大正向引導(dǎo)

如果只依靠新能源汽車企業(yè)本身對(duì)鋰電池技術(shù)進(jìn)行研究，無論是技術(shù)層面還是資金層面，都存在一定的挑戰(zhàn)。資金短缺、技術(shù)閉塞都給鋰電池技術(shù)的發(fā)展帶來了一定阻礙。所以，我國政府應(yīng)加大對(duì)鋰電池技術(shù)研究的重視力度，對(duì)相關(guān)企業(yè)出臺(tái)扶持政策，鼓勵(lì)企業(yè)加大對(duì)鋰電池技術(shù)的研發(fā)。政府可適當(dāng)減免稅收或采取優(yōu)惠待遇；邀請(qǐng)國內(nèi)專家小組深入現(xiàn)場進(jìn)行培訓(xùn)指導(dǎo)工作。政府要加大正向引導(dǎo)，使企業(yè)能認(rèn)識(shí)到新能源汽車的發(fā)展?jié)摿?，這樣才能讓企業(yè)更好的開展鋰電池研發(fā)工作。

結(jié)束語

綜上所述，隨著我國大力倡導(dǎo)可持續(xù)發(fā)展戰(zhàn)略，新能源汽車必將成為未來汽車發(fā)展新趨勢。未了加快新能源汽車的發(fā)展，相關(guān)部門應(yīng)與企業(yè)共同合作，共同努力，對(duì)科技資源進(jìn)行整合，完善技術(shù)創(chuàng)新平臺(tái)。建設(shè)具備國際化先進(jìn)水準(zhǔn)的生產(chǎn)平臺(tái)，發(fā)展企業(yè)自主研發(fā)、高等院校與科研機(jī)構(gòu)共同參與的創(chuàng)新機(jī)構(gòu)。提高鋰電池技術(shù)水平，進(jìn)而助推新能源汽車行業(yè)發(fā)展。

（作者單位：湖南人文科技學(xué)院）