新能源汽車動力電池關(guān)鍵技術(shù)的研究現(xiàn)狀

馮秋平

摘 要：隨著我國環(huán)保事業(yè)的推廣，新能源汽車的誕生，成為社會關(guān)注的重點(diǎn)。新能源汽車憑借價格低、污染小和性能高等優(yōu)勢，成為人們的新一代出行工具。而動力電池作為新能源汽車的核心，其關(guān)鍵技術(shù)的研究，成為了新能源汽車行業(yè)發(fā)展的重點(diǎn)。筆者利用新能源汽車動力電池關(guān)鍵技術(shù)的內(nèi)容，通過新能源汽車動力電池關(guān)鍵技術(shù)的國內(nèi)外研究現(xiàn)狀，結(jié)合新能源汽車動力電池關(guān)鍵技術(shù)存在的問題，淺談一下提升新能源汽車動力電池關(guān)鍵技術(shù)水平的方法。

關(guān)鍵詞：新能源汽車 動力電池 關(guān)鍵技術(shù) 研究現(xiàn)狀

1 引言

動力電池能夠?yàn)樾履茉雌嚨氖褂茫峁┏渥愕碾娏χС?。對動力電池關(guān)鍵技術(shù)的深入研究，能夠提升新能源汽車的整體性能，保障新能源汽車的正常行駛，延長新能源汽車的使用年限。為了使新能源汽車行業(yè)發(fā)展得到顯著提升，應(yīng)基于動力電池關(guān)鍵技術(shù)的研究現(xiàn)狀，采用多方面的策略和手段，提升動力電池的使用性能。只有這樣才能夠促進(jìn)新能源汽車行業(yè)的穩(wěn)定發(fā)展，為我國經(jīng)濟(jì)建設(shè)提供良好幫助。

2 新能源汽車動力電池關(guān)鍵技術(shù)的內(nèi)容

2.1 環(huán)境保護(hù)技術(shù)

新能源汽車的制造初衷，主要是為了緩解全球生態(tài)惡化的情況。所以，在新能源汽車動力電池中，排在首位的關(guān)鍵技術(shù)就是環(huán)境保護(hù)技術(shù)。新能源汽車的行駛，主要依賴于電力資源進(jìn)行驅(qū)動。相比于傳統(tǒng)汽車來說，新能源汽車在這一方面確實(shí)占有節(jié)能減排的優(yōu)勢。但由于新能源汽車經(jīng)過長時間的使用，必然會造成更換電池的情況。而動力電池的運(yùn)行原理主要是靠各種化學(xué)物質(zhì)產(chǎn)生反應(yīng)，從而滿足新能源汽車的電力需求[1]。所以，當(dāng)新能源汽車的電池進(jìn)入更換階段時，必定會將電池中的化學(xué)物質(zhì)排放到生態(tài)環(huán)境中，造成一定程度的污染。這種現(xiàn)象的發(fā)生，就與新能源汽車的制造初衷相違背。而且動力電池中的許多化學(xué)物質(zhì)難以被分解，嚴(yán)重影響整體的生態(tài)環(huán)境。動力電池環(huán)境保護(hù)技術(shù)的宗旨，主要是解決動力電池的污染問題。通過對動力電池內(nèi)部化學(xué)物質(zhì)的更換，既能夠保障新能源汽車的正常運(yùn)行，又可以減少動力電池對環(huán)境的影響，為社會居民的生活環(huán)境提供良好的保障[2]。

2.2 能源轉(zhuǎn)換技術(shù)

新能源汽車動力電池的關(guān)鍵技術(shù)，除了綠色環(huán)保技術(shù)，還有能源轉(zhuǎn)換技術(shù)。新能源汽車的正常運(yùn)行，依賴于動力電池內(nèi)部發(fā)生化學(xué)反應(yīng)，然后將產(chǎn)生的電能轉(zhuǎn)換成動能。所以，能源轉(zhuǎn)換技術(shù)的研究，對新能源汽車的性能，起著至關(guān)重要的作用。利用技術(shù)手段提升動力電池的能源轉(zhuǎn)換效率，能夠使新能源汽車耗費(fèi)更少的電力，而達(dá)到最好的行駛效果[3]。不僅能夠節(jié)約電力資源的使用量，還可以為客戶提供更好的使用效果，促進(jìn)新能源汽車行業(yè)的有序發(fā)展。

2.3 成本控制技術(shù)

在新能源汽車的行駛過程中，往往需要較大的牽引力。而動力電池作為牽引力的主要來源，對新能源汽車的正常行駛有著重大影響。為了提升新能源電池的行駛速度，通常會采用多塊動力電池進(jìn)行組合，保障牽引力的充足供給。但動力電池數(shù)量的增多，會導(dǎo)致體積和重量的增加，不利于新能源汽車的安裝和行駛。而且增加動力電池數(shù)量，也會造成一定的安全風(fēng)險，為駕駛員的日常出行埋下隱患。所以，在動力電池制造過程中，利用成本控制技術(shù)[4]。既能夠縮小動力電池的體積，減少動力電池的使用數(shù)量。還可以提升動力電池的續(xù)航能力，保障新能源汽車的長時間使用。技術(shù)手段方面的提升，使動力電池的成本顯著下降，令新能源汽車的發(fā)展，向前邁進(jìn)了一大步。

2.4 安全充電管理

當(dāng)新能源汽車行駛結(jié)束后，需要進(jìn)行科學(xué)合理的充電。但是在充電的這個過程中，許多使用者往往不按照新能源汽車的使用手冊進(jìn)行。不規(guī)范的充電行為，會嚴(yán)重縮短動力電池的使用年限，也容易引發(fā)火災(zāi)等安全隱患[5]。為了保障新能源汽車能夠長久使用，在動力電池的設(shè)計階段，應(yīng)針對過流、過充和過溫等特殊情況，采取一定的保護(hù)措施，避免安全事故的發(fā)生。安全充電管理能夠延長動力電池的使用年限，又可以保護(hù)使用者的生命財產(chǎn)安全，促進(jìn)社會和諧穩(wěn)定的發(fā)展。

2.5 能量控制技術(shù)

在動力電池進(jìn)行工作時，無論是充電還是放電狀態(tài)，都需要進(jìn)行嚴(yán)格的能量控制。否則，過高的能量釋放或輸入，會對動力電池內(nèi)部電流造成嚴(yán)重影響。不僅會導(dǎo)致動力電池使用年限的縮短，甚至?xí)霈F(xiàn)動力電池內(nèi)部的短路，阻礙新能源汽車的正常使用[6]。而且能量控制技術(shù)的應(yīng)用，能夠?qū)崿F(xiàn)對新能源汽車進(jìn)行更加平穩(wěn)的管控。使新能源汽車駕駛過程中，不會出現(xiàn)過快或者過慢的行駛速度，為客戶提供更加舒適的駕駛體驗(yàn)。

2.6 電池信息監(jiān)測

動力電池的各種信息通過儀表盤，將具體的情況直觀的展現(xiàn)在駕駛員面前。而這些狀態(tài)的展現(xiàn)，需要利用電池信息監(jiān)測技術(shù)。通過對剩余電量、老化程度、電池狀態(tài)、溫度和電壓等情況的展現(xiàn)，為駕駛員的操作提供數(shù)據(jù)參考，保障信息交互的整體效果[7]。通過電池信息監(jiān)測技術(shù)與BMS系統(tǒng)管理相結(jié)合，通過集中、分散和集成的特點(diǎn)及優(yōu)勢，對新能源汽車的各部件實(shí)現(xiàn)更加有效的管控，提升新能源汽車的整體性能。

3 新能源汽車動力電池關(guān)鍵技術(shù)的國內(nèi)外研究現(xiàn)狀

3.1 國外研究現(xiàn)狀

美國作為全世界的汽車大國，每年因使用汽車造成的環(huán)境污染非常嚴(yán)重。隨著全世界人民對環(huán)保事業(yè)關(guān)注度的提升，美國企業(yè)也逐漸投身于新能源汽車的研究中。現(xiàn)如今的動力電池關(guān)鍵技術(shù)，主要趨向于BMS系統(tǒng)管理和SOC信息采集兩個方面的研究。而美國企業(yè)憑借自身的計算機(jī)優(yōu)勢，利用制造智能芯片的方法，使企業(yè)的BMS系統(tǒng)管理水平得到大幅度提升。不僅能夠提升芯片的集成控制能力，還增強(qiáng)了動力電池使用狀態(tài)信息采集的準(zhǔn)確性，使新能源汽車行業(yè)的發(fā)展得到顯著提升。除了美國以外，日本新能源汽車企業(yè)動力電池的性能方面，也占據(jù)著極大的優(yōu)勢。相對于美國將計算機(jī)技術(shù)的優(yōu)勢應(yīng)用于芯片制造中，日本新能源汽車企業(yè)，更加注重動力電池的精密度。通過高精尖的制造設(shè)備，使動力電池的使用年限得到顯著提升，保障了使用者的生命安全。

3.2 國內(nèi)現(xiàn)狀

我國雖然在新能源汽車方面的起步較晚，但憑借政策支持和眾多優(yōu)質(zhì)人才，仍舊取得了突飛猛進(jìn)的發(fā)展。在我國新能源汽車動力電池的研究中，將著重點(diǎn)放在了能源轉(zhuǎn)換、環(huán)保、安全和成本四個方面。安全是動力電池關(guān)鍵技術(shù)的核心，只有在安全的前提下，其他技術(shù)才能夠發(fā)揮相對應(yīng)的作用。所以，我國新能源汽車企業(yè)也在圍繞安全這一特點(diǎn)，通過科學(xué)實(shí)驗(yàn)改良動力電池的組成成分，減小動力電池對生態(tài)環(huán)境的影響程度。利用結(jié)構(gòu)和材質(zhì)的改變，降低動力電池的整體成本，提高動力電池的能源轉(zhuǎn)換效率。雖然我國新能源汽車動力電池關(guān)鍵技術(shù)方面，已經(jīng)取得較大的突破。但SOC信息采集和BMS管理系統(tǒng)方面，仍有較大的提升空間。SOC信息采集的準(zhǔn)確度，能夠?yàn)樾履茉雌囻{駛員提供重要的數(shù)據(jù)參考，對駕駛員下一步的操作起著決定性的作用。當(dāng)SOC信息采集不準(zhǔn)確時，會對新能源汽車駕駛員造成嚴(yán)重的誤導(dǎo)，影響整體的使用體驗(yàn)。而BMS管理系統(tǒng)，能夠?yàn)樾履茉雌嚨恼Ｐ旭偺峁┌踩Ｕ稀．?dāng)BMS管理系統(tǒng)出現(xiàn)較大延遲或控制失靈時，會造成嚴(yán)重的交通事故，甚至是慘重的人員傷亡。為了保障我國新能源汽車行業(yè)的有序發(fā)展，新能源汽車企業(yè)應(yīng)加大研究資金投入力度。通過引進(jìn)和培養(yǎng)專業(yè)技術(shù)性人才，對動力電池進(jìn)行改進(jìn)和優(yōu)化。不僅要延長動力電池的使用年限，更要提升新能源汽車的整體性能，保障新能源汽車的安全使用。除此之外，通過政策支持和財政補(bǔ)貼，為新能源企業(yè)的發(fā)展提供堅(jiān)實(shí)強(qiáng)硬的后盾，保障動力電池關(guān)鍵技術(shù)的深入研究。通過政府職能與管控制度相結(jié)合，在支持新能源汽車企業(yè)對動力電池關(guān)鍵技術(shù)研究的同時，加大對新能源汽車行業(yè)的管控力度。通過對動力電池關(guān)鍵技術(shù)專利的嚴(yán)格把關(guān)，能夠維護(hù)新能源汽車企業(yè)的核心權(quán)益，保障新能源汽車企業(yè)的長久穩(wěn)定發(fā)展。

4 結(jié)語

動力電池關(guān)鍵技術(shù)的研究，是新能源汽車行業(yè)發(fā)展的重點(diǎn)，更是我國生態(tài)環(huán)境保護(hù)的重要組成部分。想要提升動力電池關(guān)鍵技術(shù)水平，首先應(yīng)對各項(xiàng)技術(shù)進(jìn)行逐一分析，通過對各項(xiàng)技術(shù)的特點(diǎn)和作用深入了解，利用技術(shù)手段進(jìn)行改進(jìn)和優(yōu)化。在全球一體化的大環(huán)境下，我國新能源汽車企業(yè)應(yīng)跨出國門，學(xué)習(xí)其他國家在動力電池制造方面的優(yōu)勢。然后結(jié)合自身的特點(diǎn)和制造水平，從而提升動力電池關(guān)鍵技術(shù)的水平，使新能源汽車為我國居民的日常出行提供更大的便利。

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