新能源汽車動力電池及其應(yīng)用分析

林妶婷　陳明福

摘要：隨著國民經(jīng)濟的不斷增長，社會大眾生活水平的不斷提升，人們對于新能源汽車產(chǎn)品提出了更大的需求。動力電池技術(shù)應(yīng)用作為現(xiàn)代新能源汽車加工制造過程的重中之重，是一項不可或缺的關(guān)鍵技術(shù)，直接關(guān)系到新能源汽車產(chǎn)品的大范圍普及應(yīng)用和規(guī)劃化生產(chǎn)。因此，市場廣大新能源汽車廠商必須加強對動力電池的創(chuàng)新研究應(yīng)用工作，確保能夠在該項技術(shù)、成本以及維護管理等方面實現(xiàn)新的突破，推動我國新能源汽車行業(yè)建設(shè)穩(wěn)定長持續(xù)的發(fā)展。本文將進一步對新能源汽車動力電池及其應(yīng)用展開分析與探討，旨在為同行業(yè)者提供科學參考意見。

關(guān)鍵詞：新能源汽車;動力電池;應(yīng)用分析

0? 引言

基于全球化經(jīng)濟發(fā)展背景下，我國新能源汽車產(chǎn)業(yè)的建設(shè)發(fā)展要與時俱進，跟上時代前進的腳步。通過加強對新能源汽車的創(chuàng)新研究工作，能夠?qū)崿F(xiàn)我國交通能源的加速轉(zhuǎn)型工作目標，避免大量傳統(tǒng)汽車交通行駛造成生態(tài)環(huán)境污染問題，威脅到人們的健康生活。動力電池作為新能源汽車的關(guān)鍵應(yīng)用內(nèi)容，其主要負責為汽車運行持續(xù)提供動力，保障汽車安全穩(wěn)定的運行。因此，相關(guān)技術(shù)人員必須主動增強對動力電池技術(shù)的深入研究工作，結(jié)合實際情況采取有效改進措施，促使能夠最大程度發(fā)揮出動力電池在新能源汽車中的作用。

1? 新能源汽車動力電池的主要類型

動力電池作為提供動力來源的一種電源，被廣泛應(yīng)用在電動汽車、電動自行車、高爾夫球車上，目前市面上新能源汽車動力電池主要包括了鉛酸電池、鎳氫電池、鋰電池以及燃料電池，不同動力電池有著不同的優(yōu)劣勢，需要結(jié)合實際需求合理運用動力電池。

1.1 鉛酸電池

在新能源汽車市場上，鉛酸電池是一項最為成熟完善的動力電池技術(shù)，雖然存在較多人認為鉛酸電池在汽車上的運用存在著污染環(huán)境、技術(shù)水平偏低等問題，然是其仍然在新能源汽車市場上有著較為廣闊的發(fā)展空間[1]。隨著時間的不斷推移，鉛酸電池技術(shù)的相關(guān)性能得到了進一步的優(yōu)化改善，從原有的放電功率20Wh/kg提升至40Wh/kg，鉛酸電池使用壽命也得到了大幅度延長，從300多次到4000多次。除此之外，基于鉛酸電池回收技術(shù)的突破發(fā)展，其回收利用率能夠有效達到90%以上，這樣一來無疑能夠促進鉛酸電池技術(shù)研究應(yīng)用更好的發(fā)展。

1.2 鎳氫電池

鎳氫電池作為一種具有良好性能的蓄電池，其主要分為了高壓鎳氫電池和鎳氫電池。鎳氫電池在新能源汽車上的應(yīng)用優(yōu)勢在于記憶效應(yīng)小、放電倍率大以及循環(huán)使用壽命長等，目前市場上存在較多的汽車制造商都在運用鎳氫電池。比如日本著名汽車品牌豐田在普銳斯汽車上就采用了鎳氫電池。鎳氫電池是動力電池中較為成熟的一款產(chǎn)品，我國研制發(fā)開的鎳氫電池原材料加工技術(shù)也日趨成熟，鎳氫電池作為氫能源應(yīng)用的一個重要方向被社會各界人士所注意到。

1.3 鋰電池

基于現(xiàn)代微電子技術(shù)的高速發(fā)展，鋰電池已經(jīng)進入到了大規(guī)模生產(chǎn)使用階段，該動力電池是以鋰金屬或者鋰合金作為陽極材料，采用非水電解質(zhì)溶液的電池。鋰電池在新能源汽車中的應(yīng)用具有較為優(yōu)越的性能，比功率和比能量分別達到了1600Wh/kg、150Wh/kg。此外，隨著我國鋰電能技術(shù)的完善發(fā)展，該項動力電池技術(shù)的各項參數(shù)在不斷提升[2]。目前鋰電池主要發(fā)展研究方向為聚合物鋰電池，該動力電池主要可以劃分為三元鋰、錳酸鋰等形式。它們在使用性能上差別不大，都被廣泛應(yīng)用在新能源汽車制造中。鋰電池是我國新能源汽車市場上最為重要的能量來源形式。

1.4 燃料電池

燃料電池是一種將所具有的化學能有效轉(zhuǎn)化成電能的化學裝置，其又被人們稱作為電化學發(fā)電器。燃料電池在新能源汽車制造中的應(yīng)用優(yōu)勢在于工作效率高、噪聲污染小以及有害氣體排放少等，因此該項動力電池在新能源汽車行業(yè)同樣具備良好的發(fā)展前景。與西方發(fā)達國家相比較，我國目前燃料電池技術(shù)發(fā)展水平較為落后，存在著技術(shù)配套設(shè)施不完善、技術(shù)開發(fā)設(shè)計難度大等問題，需要有關(guān)企業(yè)加大投入的資金力度，組建起專業(yè)完善的技術(shù)人才隊伍，及時攻破燃料電池技術(shù)難題，促使該項動力電池技術(shù)能夠被科學高效應(yīng)用在新能源新車上，為汽車持續(xù)提供清潔動力能源。

2? 新能源汽車動力電池應(yīng)用分析

2.1 鋰電池的應(yīng)用

鋰電池是目前新能源汽車市場上應(yīng)用最為廣泛一種動力電池，就比如著名電動汽車廠商特斯拉采用的就是三元鋰電池，該動力電池的優(yōu)勢在于安全性較好、功率密度較為均衡等。然而由于特斯拉電源管理技術(shù)無法解決汽車穿刺問題，通常只能夠通過采取強化電池包保護措施進行解決，一旦汽車發(fā)生強烈碰撞那么電池包極為容易被擊破，從而引發(fā)汽車汽車爆炸事故，威脅到車上乘客的生命安全。而我國占據(jù)新能源汽車市場較大比例的比亞迪采用的則是磷酸鐵鋰電池，該電池的優(yōu)勢特征在于安全性能優(yōu)秀、循環(huán)使用壽命長以及功率密度好。它的不足之處在于能量密度相對偏低，在同重量新能源汽車續(xù)航里程上不具備優(yōu)勢，寒冷天氣下磷酸鐵鋰電池會損耗較多的電量[3]。鋰電池在新能源汽車中的應(yīng)用要做好系統(tǒng)性能優(yōu)化改善作業(yè)，相關(guān)工作人員要優(yōu)先采用欽酸銼負極原料作為鋰電池材料，其能夠做到循環(huán)利用，幫助汽車廠商降低新能源汽車的制造加工成本。此外，鋰電池檢修維護人員在進行對鋰電子電池保養(yǎng)工作時，要認真注意鋰電池本身的安全性，電池體積一旦變大將會一定程度影響到電子整體工作性能，不利于鋰電池在汽車系統(tǒng)中的安全運行使用。

2.2 鎳氫電池的應(yīng)用

在新能源汽車動力電池應(yīng)用中，鎳氫蓄電池屬于一種堿性電池，它的應(yīng)用優(yōu)勢在于無記憶效應(yīng)、循環(huán)使用壽命較長，缺點在于成本價格偏高，難以實現(xiàn)大規(guī)模生產(chǎn)應(yīng)用。鎳氫電池初期購置成本相對其他動力電池是偏高的，但是因為其能夠被循環(huán)長期使用，因此綜合下來使用成本不會太高。當前在新能源汽車制造行業(yè)上生產(chǎn)電動汽車鎳氫蓄電池的企業(yè)主要包括了Ovonie、日本豐田和松下的一個合資公司[4]。其中，Ovonie公司生產(chǎn)加工的鎳氫電池比能量能夠達到75-80W·h/kg，該動力電池循環(huán)使用壽命達到了600多次。通過將該電池應(yīng)用在電動汽車上一次充滿電可以行使345km。而目前我國在鎳氫電池研究設(shè)計上已經(jīng)開發(fā)出來了55A·h和100A·h的可充電電池，其功率密度超過了800W·h/kg，比能量則達到了65W·h/kg。該電池具備了良好的物理和電化學性能，被廣泛應(yīng)用在國防與民用領(lǐng)域中，其優(yōu)勢在于儲能大、無記憶效應(yīng)、質(zhì)量輕以及無污染。

3? 結(jié)束語

綜上所述，要想保障我國新能源汽車行業(yè)建設(shè)穩(wěn)定持續(xù)發(fā)展，為廣大汽車消費用戶提供高質(zhì)量的電動車產(chǎn)品，各大汽車廠商就必須加強對動力電池的開發(fā)研究工作。國家政府要合理制定頒布相關(guān)扶持政策，引導(dǎo)市場企業(yè)加大對先進動力電池技術(shù)的創(chuàng)新開發(fā)，確保能夠不斷提高我國新能源汽車動力電池水平，為我國新能源汽車產(chǎn)業(yè)快速穩(wěn)定發(fā)展打下有利基礎(chǔ)。

參考文獻：

[1]張惠澤.新能源汽車動力電池研究現(xiàn)狀[J].運營探討，2017（03）：54-56.

[2]葉繼宏.關(guān)于新能源汽車動力電池關(guān)鍵技術(shù)的研究[J].中國戰(zhàn)略新興產(chǎn)業(yè)，2018（11）：7-9.

[3]宋永華，陽岳希，胡澤春.電動汽車電池的現(xiàn)狀及發(fā)展趨勢[J].電網(wǎng)技術(shù)，2018（4）：1-7.

[4]楊帆，孔方方.國內(nèi)外新能源汽車動力電池發(fā)展及供求現(xiàn)狀[J].上海汽車，2016（09）：105-107.

————————————

基金項目：福建省中青年教師教育科研項目《電動車智能充電系統(tǒng)優(yōu)化技術(shù)研究》（項目編號：JZ180976）。

作者簡介：林妶婷（1991-），女，福建德化人，助教，本科，研究方向為電動車技術(shù)及電機檢測;陳明福（1981-），男，福建仙游人，副教授，本科，刺桐科技傳播學者，泉州市技能大師，研究方向為車輛工程及新能源汽車技術(shù)、節(jié)能減排技術(shù)等。