新能源汽車動(dòng)力電池應(yīng)用現(xiàn)狀及發(fā)展趨勢(shì)

摘 要：現(xiàn)階段，新能源汽車已經(jīng)受到人們的迫切關(guān)注，在新能源汽車的核心技術(shù)中，動(dòng)力電池是關(guān)鍵性的技術(shù)，并且得到人們?cè)絹?lái)越多的關(guān)注。目前，新能源汽車的研究重點(diǎn)方向則是運(yùn)用新型技術(shù)將已有的電池加以研究、分析后進(jìn)行新的改善，利用新材料發(fā)明新型電池?？蒲屑夹g(shù)人員對(duì)傳統(tǒng)電池不斷的探索、不斷深入討論交流，并且要開(kāi)展試驗(yàn)新型技術(shù)，以此來(lái)創(chuàng)設(shè)出更加新式的電池。本文針對(duì)新能源汽車動(dòng)力電池應(yīng)用現(xiàn)狀及發(fā)展趨勢(shì)進(jìn)行深入性的分析與探究。

關(guān)鍵詞：新能源汽車 動(dòng)力電池 現(xiàn)狀 發(fā)展趨勢(shì) 策略

New Energy Vehicle Power Battery Application Status and Development Trend

Zeng Yong

Abstract：At this stage， new energy vehicles have received urgent attention. Among the core technologies of new energy vehicles， power batteries are the key technology， and are getting more and more attention from people. At present， the focus of research on new energy vehicles is to use new technologies to study and analyze existing batteries to make new improvements， and to use new materials to invent new batteries. Scientific research and technical personnel continue to explore traditional batteries， continue in-depth discussions and exchanges， and to carry out experiments on new technologies， in order to create more modern batteries. This article conducts an in-depth analysis and research on the application status and development trend of power batteries for new energy vehicles.

Key words：new energy vehicles， power batteries， status quo， development trends， strategies

1 引言

在新能源汽車中，主要的車用燃料分為常規(guī)、非常規(guī)兩種類型，并且運(yùn)用新型的車載動(dòng)力裝置來(lái)做動(dòng)力來(lái)源。在新型能源的開(kāi)發(fā)中，很多新能源逐漸被開(kāi)發(fā)使用，像氫燃料、甲醇燃料、鋰離子電池、固態(tài)電池等。目前，電動(dòng)汽車已經(jīng)逐漸被投入市場(chǎng)，進(jìn)行了更大規(guī)?；纳a(chǎn)，改變了傳統(tǒng)汽車領(lǐng)域，更加滿足人們對(duì)汽車的多樣化需求。

2 新能源汽車動(dòng)力電池的類型

2.1 鋰離子電池

此類電池的物理化學(xué)特性主要是能量密度與電壓都相對(duì)比較高，在各個(gè)行業(yè)中廣泛應(yīng)用，使其產(chǎn)量也隨之逐漸提高，據(jù)統(tǒng)計(jì)，2020年鋰離子電池的產(chǎn)量高于2019年，具體數(shù)據(jù)見(jiàn)圖1。鋰電池分為聚合物電解質(zhì)和液體電解質(zhì)兩種，因此類電池能量相對(duì)較大，重量輕，與其他電池相比污染較少，但是此類電池的壽命比較長(zhǎng)。有更多的理論表明，鋰離子電池的開(kāi)發(fā)空間還有很大，理想情況下此類電池能夠做到對(duì)環(huán)境無(wú)污染，因此，鋰離子電池在新能源汽車的制造領(lǐng)域有著十分重要的位置。

2.2 鉛酸電池

鉛酸電池是較為久遠(yuǎn)的電池技術(shù)，人們始終認(rèn)為鉛酸電池技術(shù)相對(duì)較為落后，性能也非常低，并且對(duì)環(huán)境污染影響非常大，存在能量過(guò)低的問(wèn)題。因鉛酸電池的壽命很短，需要經(jīng)常對(duì)其進(jìn)行更換，人們通常認(rèn)為，此類電池應(yīng)該完全沒(méi)有與其他電池的相比的可比性，在電池技術(shù)的迅速發(fā)展中，需要對(duì)此類電池進(jìn)行全面淘汰。但是，在實(shí)際生活當(dāng)中，此類電池在電池市場(chǎng)的占比卻完全高于人們所認(rèn)為的程度。鉛酸電池也有具有一定的優(yōu)勢(shì)所在，比如，鉛酸電池可以通過(guò)回收后再次進(jìn)行利用，原材料的價(jià)格也較為便宜。因此，鉛酸電池在市場(chǎng)上仍然搶手，仍被廣泛使用，在市場(chǎng)占比率很高。

2.3 鎳氫電池

鎳氫電池在動(dòng)力電池中屬于堿性電池，該類電池也有較長(zhǎng)的使用壽命，并且具有大功率放電性能。與其他電池相比，鎳氫電池記憶效應(yīng)是相對(duì)較小，體積卻比其他電池大，能量比更高，大部分應(yīng)用到電動(dòng)工具中。目前隨著鋰離子電池的快速發(fā)展，鎳氫電池已經(jīng)嚴(yán)重落后，廠家已經(jīng)對(duì)鎳氫電池不在繼續(xù)使用，漸漸失去了市場(chǎng)，該類電池已被市場(chǎng)慢慢淘汰。

2.4 燃料電池

燃料電池在與傳統(tǒng)定義的電池相比下略有不同，此類電池本身并不是通過(guò)不斷充電、放電而進(jìn)行工作的，而是利用所儲(chǔ)存的燃料進(jìn)行發(fā)電，是相對(duì)較完善的發(fā)電系統(tǒng)。目前有乙醇、氫、甲醇等燃料進(jìn)行使用。燃料電池與鋰離子電池相同點(diǎn)則是電池的污染與排氣都較小，是一類零污染且具有一定優(yōu)勢(shì)的電池。優(yōu)質(zhì)的能源也同時(shí)受到其他國(guó)家的關(guān)注與支持。目前我國(guó)對(duì)動(dòng)力電池的研究發(fā)展起步較為落后，電池技術(shù)也不夠先進(jìn)，加上電池技術(shù)難度較大，研發(fā)的成本非常高，科研人員對(duì)燃料電池的研發(fā)熱情不足。因此，與其他國(guó)家相比較，我國(guó)燃料電池還處于發(fā)展的階段，但是近年來(lái)有改觀的趨勢(shì)，國(guó)家也在加以重視，相信逐漸能夠縮短與其他國(guó)家的差距，能夠提升新能源汽車中動(dòng)力電池的穩(wěn)定性與先進(jìn)性。

3 理想動(dòng)力電池的特征及展望

就目前來(lái)看，鋰離子電池占據(jù)了大部分的市場(chǎng)，性能也在不斷的提升，與其他電池相比下壽命也較長(zhǎng)。但是，新能源汽車的電池要具有更加強(qiáng)大的優(yōu)勢(shì)，各方面的性能仍需要提高。大多數(shù)的工況對(duì)新能源動(dòng)力電池的需求是：充電快，配置設(shè)施相對(duì)完善，電池的體積小，但是蓄能量必須保證，續(xù)航里程要足夠遠(yuǎn)，電池性能也必須保證安全、環(huán)保，電池的壽命也要提高等。現(xiàn)階段，動(dòng)力電池的發(fā)展情況非?？捎^，而這些人們所期待的動(dòng)力電池特征需求，也是有可能在日后逐漸達(dá)到的，只是相關(guān)技術(shù)仍然需要一定的時(shí)間。隨著我國(guó)先進(jìn)技術(shù)的日益發(fā)展，在網(wǎng)絡(luò)時(shí)代的大背景下，實(shí)現(xiàn)這些動(dòng)力電池也是指日可待的。

4 新能源汽車動(dòng)力電池的應(yīng)用現(xiàn)狀

日本利用混合動(dòng)力汽車開(kāi)拓了新能源汽車市場(chǎng)，是第一個(gè)研究與開(kāi)發(fā)新能源汽車的國(guó)家。在此之后，美國(guó)的新能源汽車研發(fā)制造廠對(duì)日本進(jìn)行相關(guān)的經(jīng)驗(yàn)借鑒后，推出了鋰電池純電動(dòng)汽車。此類新型汽車的推出，引起了各個(gè)國(guó)家的關(guān)注，期待能夠因新能源動(dòng)力汽車的研制，改善因柴油汽車帶來(lái)的嚴(yán)重污染[1]。我國(guó)隨后也進(jìn)行了新能源汽車相關(guān)的研發(fā)和制造。在我國(guó)相關(guān)政策的大力支持下，新能源汽車逐漸有了勢(shì)頭較猛的發(fā)展，也在汽車領(lǐng)域中占據(jù)了較大的市場(chǎng)。近幾年，各國(guó)對(duì)此類汽車的推廣越來(lái)越廣泛，我國(guó)國(guó)產(chǎn)汽車公司也相繼進(jìn)行了油電混合新能源汽車的研發(fā)推出。甚至很多非汽車行業(yè)的其他公司也在同時(shí)進(jìn)行觀望，認(rèn)為新能源汽車的發(fā)展前景非常樂(lè)觀，前后加入該領(lǐng)域中打造企業(yè)品牌。但是，由于新能源電動(dòng)汽車對(duì)動(dòng)力電池有著較強(qiáng)的依賴性，電池的發(fā)展和變化與汽車領(lǐng)域的發(fā)展有著絕對(duì)的關(guān)系，結(jié)合我國(guó)目前的動(dòng)力電池生產(chǎn)狀況進(jìn)行分析，生產(chǎn)企業(yè)較為龐大，但是生產(chǎn)的效率并不高，產(chǎn)品的質(zhì)量也無(wú)法有效保證。因此，對(duì)動(dòng)力電池與新能源汽車這兩個(gè)領(lǐng)域來(lái)說(shuō)有較大的影響，存在很大的局限性，這就需要我國(guó)相關(guān)技術(shù)人員對(duì)新能源汽車以及動(dòng)力電池進(jìn)行更深入的研發(fā)與提高[2]。

5 新能源汽車動(dòng)力電池的發(fā)展趨勢(shì)

5.1 規(guī)?；l(fā)的成本降低

在生產(chǎn)動(dòng)力電池的過(guò)程中，生產(chǎn)制造成本是所有相關(guān)企業(yè)都非常關(guān)注且重視的重要問(wèn)題之一。在電池制造中，電池的成本優(yōu)化分為兩類，一是運(yùn)用先進(jìn)技術(shù)的有效提升，電池的升級(jí)更新，能夠在新能源電動(dòng)汽車中讓電池在使用過(guò)程中提高使用期限，降低生產(chǎn)和使用過(guò)程中的故障率，從而降低電池制造的成本[3]。二是改變電池生產(chǎn)的體系，相關(guān)部門(mén)進(jìn)行規(guī)?；碾姵厣a(chǎn)，以此來(lái)降低成本。比如聯(lián)合各大新能源汽車企業(yè)，制定幾類標(biāo)準(zhǔn)化的電池規(guī)格，出臺(tái)規(guī)范的電池從原材料到零部件組裝和測(cè)試以及使用后回收利用的標(biāo)準(zhǔn)，形成規(guī)?；圃旌蜕a(chǎn)的效應(yīng)，降低差異化帶來(lái)的資源浪費(fèi)，從而降低成本。

5.2 制造方式趨于智能方向

隨著新科技網(wǎng)絡(luò)時(shí)代的快速發(fā)展中，動(dòng)力電池也隨即發(fā)生變化，越來(lái)越現(xiàn)代智能化?，F(xiàn)在相關(guān)人員可以針對(duì)動(dòng)力電池的生產(chǎn)過(guò)程和銷售占比以及使用環(huán)節(jié)的相關(guān)問(wèn)題，進(jìn)行調(diào)查、整理和分析，利用這些大數(shù)據(jù)作為動(dòng)力電池升級(jí)的重要依據(jù)。智能化能夠促進(jìn)電池制造企業(yè)達(dá)到自動(dòng)化生產(chǎn)，利用科學(xué)智能化控制系統(tǒng)對(duì)生產(chǎn)及過(guò)程進(jìn)行監(jiān)管工作，合理運(yùn)用智能化生產(chǎn)的規(guī)范性和機(jī)械性，有效降低生產(chǎn)制作過(guò)程中的失誤，避免影響企業(yè)的生產(chǎn)效益。除此之外，智能化制造過(guò)程與網(wǎng)絡(luò)技術(shù)之間有著緊密聯(lián)系，可以保證可視化、信息化與無(wú)人化的特點(diǎn)，相關(guān)企業(yè)可對(duì)電池的開(kāi)發(fā)進(jìn)行測(cè)試，調(diào)度整合相關(guān)數(shù)據(jù)，提高電池的制造、使用效率。

5.3 發(fā)展模式的合作化發(fā)展

在開(kāi)發(fā)新型技術(shù)過(guò)程中，必須要有一定的生產(chǎn)鏈與充足的資金，才能對(duì)商業(yè)模式的創(chuàng)新有更穩(wěn)定的支撐。就目前的發(fā)展趨勢(shì)來(lái)看，多方合作正在成為未來(lái)產(chǎn)業(yè)發(fā)展的主流形式。動(dòng)力電池領(lǐng)域可以將從原材料到零件組裝、測(cè)試，再到成品生產(chǎn)制造的鏈條打通，將鏈條上的每一個(gè)環(huán)節(jié)分派給不同的企業(yè)進(jìn)行承接。這種方式能夠?qū)⑸a(chǎn)鏈進(jìn)行有效的拆分，保證在生產(chǎn)的過(guò)程中提高生產(chǎn)效率，并且能夠在一定程度上降低企業(yè)的運(yùn)營(yíng)風(fēng)險(xiǎn)，保證企業(yè)的正常運(yùn)營(yíng)。除此之外，多個(gè)企業(yè)一同參與生產(chǎn)，可以提高所有企業(yè)的積極性與創(chuàng)新能力，能夠提升動(dòng)力電池所占市場(chǎng)的進(jìn)一步發(fā)展動(dòng)力?；诖?，各企業(yè)需要有良好的合作生產(chǎn)意識(shí)，默契配合，針對(duì)經(jīng)營(yíng)以及生產(chǎn)的策略進(jìn)行深入性的分析與探討，能夠及時(shí)調(diào)整策略發(fā)現(xiàn)問(wèn)題，及時(shí)解決問(wèn)題。

6 結(jié)語(yǔ)

綜上所述，日漸成熟的新能源技術(shù)給人們的實(shí)際生活帶來(lái)了一定的變化，新型電池事業(yè)已經(jīng)成為了全球發(fā)展的新熱點(diǎn)。現(xiàn)階段，動(dòng)力電池有待完善技術(shù)，創(chuàng)新提高其性能，攻克其短板，仍有很長(zhǎng)的路要走。從目前電池市場(chǎng)研究發(fā)現(xiàn)，鋰離子電池仍然名列前茅，而燃料電池也不相上下的占據(jù)電池領(lǐng)域。無(wú)論在安全性，還是能量密度與環(huán)境環(huán)保都是動(dòng)力電池重要的核心理念。隨著我國(guó)制造技術(shù)的不斷提高，動(dòng)力電池也會(huì)不斷提升，利用不斷改進(jìn)的技術(shù)，相信不遠(yuǎn)的將來(lái)，動(dòng)力電池可以揚(yáng)長(zhǎng)避短，達(dá)到最佳使用狀態(tài)，助力新能源汽車不斷前進(jìn)。

參考文獻(xiàn)：

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[2]孫志國(guó).新能源汽車動(dòng)力電池應(yīng)用現(xiàn)狀與發(fā)展趨勢(shì)[J].時(shí)代汽車，2018，（9）：76-77.

[3]楊光圣.新能源汽車動(dòng)力電池應(yīng)用現(xiàn)狀與發(fā)展趨勢(shì)探討[J].大科技，2019，（40）：289.

作者簡(jiǎn)介

曾勇：（1985.06—），男，漢族，廣西合浦人，本科，主管工程師，中級(jí)職稱，單位：廣州汽車集團(tuán)股份有限公司汽車工程研究院。研究方向：汽車電氣。