電動(dòng)汽車電池的現(xiàn)狀及發(fā)展趨勢

程心妍

摘 要：電動(dòng)汽車電池是實(shí)現(xiàn)電力工業(yè)和汽車工業(yè)有效連接的重要組成部分，它是兩者相互結(jié)合的關(guān)鍵部位。電動(dòng)汽車電池蓄電能力直接影響到電池的行駛性能和使用壽命。近些年，隨著化石能源不斷枯竭，我國大力發(fā)展電動(dòng)汽車，投入大量資金，加大科研力度，實(shí)現(xiàn)了我國電動(dòng)汽車行業(yè)的快速發(fā)展。本文主要結(jié)合實(shí)際情況，首先分析了電動(dòng)汽車電池的現(xiàn)狀以及發(fā)展趨勢，希望通過本次研究對進(jìn)一步推動(dòng)電動(dòng)汽車行業(yè)發(fā)展有一定幫助。

關(guān)鍵詞：電動(dòng)汽車;鉛酸電池;鎳氫電池;鋰離子電池電池;發(fā)展趨勢

一、電動(dòng)汽車電池現(xiàn)狀

目前，在我國推廣高度重視電動(dòng)汽車推廣，該種電動(dòng)汽車屬于新能源汽車，他所使用的電池可以劃分為鉛蓄電池、鎳基電池、鈉硫電池、鋰電池和空氣電池等幾種。上述幾種不同的電池類型，有其各自不同的蓄電能力，但同時(shí)也存在各自的缺陷。

（一）鉛蓄電池

現(xiàn)階段，在我國電動(dòng)汽車領(lǐng)域，鉛蓄電池在電動(dòng)汽車領(lǐng)域應(yīng)用得最為頻繁，它能夠基本滿足汽車內(nèi)部各個(gè)電器元件和電子設(shè)備的正常功能。同時(shí)該種電池設(shè)備易于生產(chǎn)，可以實(shí)現(xiàn)規(guī)?；I(yè)化生產(chǎn)，并且資金投入較少。這幾年，隨著電動(dòng)車電池種類不斷增加，但鉛蓄電池依然占據(jù)主要地位，在電動(dòng)汽車市場有較高的占有率。目前，在城市公交系統(tǒng)所使用的公交車，旅游觀光車，都是采用鉛蓄電池供能。在電動(dòng)汽車領(lǐng)域，雖然鉛蓄電池?fù)碛休^高的占有率，并且具有較好的供電優(yōu)勢，但在使用過程中也存在較多的缺陷，其儲能較少，由于鉛蓄電池?fù)p耗較大，在較短時(shí)間內(nèi)就需要更換一組新的鉛蓄電池。當(dāng)鉛蓄電池處于高強(qiáng)度的供電狀態(tài)下，整個(gè)電池組的整體功能效果會(huì)大大下降[1]。因此，在電池研究過程中，如何提高鉛蓄電池的適應(yīng)能力，提高鉛蓄電池的蓄電能力，就成為現(xiàn)階段電動(dòng)汽車領(lǐng)域需要重點(diǎn)攻克的難題。

（二）鎳氫電池

鎳氫電池又被稱為堿性電池，該種電池是用鎳基和堿性溶液混合在一起經(jīng)過電解而形成。目前在堿性電池種類中，只有鎳氫電池，適合于電動(dòng)汽車領(lǐng)域。鎳氫電池在電動(dòng)汽車中使用，不會(huì)造成二次污染，同時(shí)該電池的儲能效果較強(qiáng)，具有持續(xù)的供電能力。通常情況下，鎳氫電池內(nèi)部是由多種金屬元素組成，其中包括了錳元素，鎳元素。鎳氫電池與鉛蓄電池相比，其重量更輕，儲能更強(qiáng)，在供電功率方面要遠(yuǎn)遠(yuǎn)高出電池。在電動(dòng)汽車電池領(lǐng)域應(yīng)用鎳氫電池，能夠?yàn)槠囂峁└玫倪\(yùn)行電壓，電力輸出更加穩(wěn)定，更加持續(xù)，具有更強(qiáng)的耐熱性和耐受性，可以反復(fù)多次充電。

（三）鋰離子電池

鋰離子電池是比較傳統(tǒng)的電池構(gòu)造類型，主要包括了石墨陽極，鋰離子金屬氧化物以及有機(jī)溶劑溶解液[2]。其中，在鋰離子電池種類中，我們應(yīng)用比較常見的就是以碳元素作為陽極，電解液通常會(huì)選擇碳酸乙烯能和二碳酸二甲酯溶解六氟磷酸鋰溶液，他將二氧化錳鋰作為陰極。這種鋰離子電池通常體積較小，相對于氫鎳電池具有攜帶更方便的特點(diǎn)，同時(shí)具有很強(qiáng)的抗壓能力，充電時(shí)間較短，一次充電能夠釋放較長時(shí)間的電能。由于鋰離子電池內(nèi)部溶解液具有很強(qiáng)的蓄電能力和放電能力，所儲備的電能更強(qiáng)。

二、電動(dòng)汽車電池發(fā)展趨勢

（一）鉛酸電池發(fā)展趨勢

盡管鉛酸電池生產(chǎn)方便，易于工業(yè)化生產(chǎn)，并且能夠用于叉車和觀光車以及短途的公共汽車上，但其自身運(yùn)行不足問題依然存在。近些年研制的新一代鉛酸電池，依然解決不了上述問題，鉛酸電池利用率低，電能供己不足，循環(huán)次數(shù)少的問題，依然是主要制約因素。在今后應(yīng)用鉛酸電池來為純電動(dòng)汽車供電，實(shí)現(xiàn)電動(dòng)汽車在高速公路上的長距離行駛是不切實(shí)際的，但是由于鉛酸電池具有價(jià)格便宜，生產(chǎn)方便的特點(diǎn)，它能夠被廣泛應(yīng)用在輕度混合或中短途行駛的電動(dòng)汽車中。

（二）鎳氫電池

相對于鉛酸電池，鎳氫電池具有更好的充電和放電能力，利用效率更高。但由于制造氫鎳電池所需要的成本和設(shè)備較為復(fù)雜，同時(shí)在電池制備過程中，還需要投入大量的鎳和鈷等金屬元素，而由于這兩種金屬元素屬于稀缺性金屬，大量生產(chǎn)鎳氫電池，勢必會(huì)導(dǎo)致金屬價(jià)格升高，因此在純電動(dòng)汽車上應(yīng)用不切實(shí)際。在今后，隨著我國鋰離子電池生產(chǎn)技術(shù)逐漸完善和成熟，工業(yè)化生產(chǎn)使得成本逐漸下降，鎳氫電池勢必會(huì)退出電動(dòng)汽車市場?，F(xiàn)階段氫鎳電池是我國電動(dòng)汽車電池領(lǐng)域的一種過度電池類型，在今后很長一段時(shí)間內(nèi)，依然是最主要的電動(dòng)汽車驅(qū)動(dòng)力之一。

（三）鋰離子電池

鋰離子電池具有更強(qiáng)的放電和充電能力，充電時(shí)間更短，同時(shí)相對于鉛酸電池和氫鎳電池及質(zhì)量更輕，其蓄電能力是鉛酸電池的六倍以上，是鎳氫電池的三倍以上。目前，由于鋰離子電池還不能夠?qū)崿F(xiàn)工業(yè)化生產(chǎn)，價(jià)格和安全性是它的主要缺點(diǎn)。我國鋰元素礦產(chǎn)資源十分豐富，總儲量位居世界第二，同時(shí)在海水中也存在大量鋰離子，在今后可以借助太陽能技術(shù)，從海水中提取鋰離子。由于我國鋰元素礦產(chǎn)資源的豐富性，在今后能夠有效解決原料供給問題[1]。

結(jié)語

進(jìn)入新世紀(jì)以來，世界各國對電動(dòng)汽車電池儲能技術(shù)的研究越來越重視，電動(dòng)汽車的電池性能和儲電性能得到了較大改善。新技術(shù)和新手段的推廣應(yīng)用，勢必會(huì)推動(dòng)電動(dòng)汽車行業(yè)的快速發(fā)展，最終實(shí)現(xiàn)電動(dòng)企業(yè)的商業(yè)化運(yùn)作。

參考文獻(xiàn)

[1] 袁彤煜.電動(dòng)汽車電池的現(xiàn)狀及發(fā)展趨勢[J].科技展望，2016（15）.