新能源汽車動力電池及其應用分析

皇甫海峰　孫中濤

摘 要：本文主要針對現階段在新能源汽車行業發展階段中，動力電池的類型和實際應用情況進行研究，希望在今后動力電池應用和發展中，能夠及時對動力電池存在的不足之處進行改善，加強動力電池研發的效果，為人們創造更加良好的生活環境，帶動新能源汽車服務質量的提升，為相關產業結構的發展提供參考。

關鍵詞：新能源汽車 動力電池 電池應用 應用分析

1 引言

在全球經濟發展的背景下，新能源汽車產業的發展效果較為良好，在新能源汽車研發的過程中，動力電池作為重要的組成部分，加強動力電池的使用壽命和回收效果，不僅能夠提升新能源動力汽車的服務質量，還能夠減少對環境的二次污染，是今后行業進步發展的重點研究內容。

2 對新能源的概述

2.1 發展的必然性分析

汽車行業在近幾年來的發展速度相對較快，是人們出行必不可少的重要交通運輸工具，隨著汽車年產量和使用量的逐漸增長，全球石油儲備量也在不斷縮減，傳統燃油汽車在發展中，面臨著兩個方面的重要危機。一方面是石油資源作為不可再生的資源類型，在目前的開采和開發中不斷縮減，另外一面在企業使用的過程中，環境污染問題不斷加重，對城市生態環境的保護效果造成嚴重的影響。這兩方面的危機都在一定程度上制約著汽車工業的快速發展，甚至會導致汽車發展歷史的終結。

根據我國環境保護部門對機動車污染物排放情況進行總結的相關報告來看，在近幾年來全國機動車污染物排放量不斷增長，機動車尾氣排放是城市空氣污染的主要因素，并且石油資源在近幾年來的枯竭，都是嚴重制約汽車工業發展的主要因素。新能源汽車作為改善城市環境，推動行業發展的重點內容，在目前有著較為廣泛的推廣和應用。

2.2 國家政策分析

在國家目前出臺的相關政策規劃中，新能源汽車的發展作為國家推進的重點項目內容，得到國家的廣泛關注和大力支持，國家認為加強新能源汽車的推廣和使用，不僅能夠對城市空氣環境進行改善，為人們創造良好的生活空間，還能夠對出行方式進行轉變，提供更加便捷的出行服務。在國家高科技研究發展規劃中，也將新能源汽車以及相關產業項目作為發展重點，全面扶持和推動新能源企業以及相關產業結構的發展。在研究發展規劃內容中，明確對新能源汽車的總體發展目標和研究內容進行深化掌握，并且對每一項工作的開展都作出詳細的介紹和闡述。

在各種優惠政策和激勵手段的帶動下，全球電動汽車示范推廣項目不斷發展，消費市場的逐漸活躍，也讓電動汽車市場的發展超過預期的目標。根據規劃內容指出，在今后的發展中，需要結合新能源汽車產業結構的優化效果，不斷對純電動汽車的發展進行創新，加快新能源汽車產業的快速進步，為國家經濟效益的提升奠定基礎保障。

3 電池主要類型分析

3.1 鉛酸電池分析

在新能源汽車的市場發展中，鉛酸電池作為較為成熟、完善的動力電池技術，雖然目前多數人認為鉛酸電池在使用中，會對周邊的環境造成污染，實際的技術水平較低，但是不耽誤鉛酸電池的發展前景。隨著技術的不斷進步和發展，鉛酸電池技術有著較為明顯的改善效果，放電功率也有明顯的提升，鉛酸電池使用壽命的大幅度增長，都讓鉛酸電池的發展前景逐漸良好。此外，鉛酸電池的回收技術也有著明顯的轉變，電池回收率可以達到90%以上，這也是促進鉛酸電池技術研究、應用與發展的主要因素。

3.2 鎳氫電池分析

鎳氫電池作為性能較為穩定、各項參數優良的蓄電池類型，目前主要可以分為高壓鎳氫電池和鎳氫電池兩種。鎳氫電池在新能源汽車上進行使用中，實際的記憶效應較小、放電倍率較大，能夠實現電池的循環使用，并且電池的使用壽命較為長久。在目前日本新能源汽車研發制造中，就會對鎳氫電池進行使用。現階段，鎳氫電池作為成熟的動力電池產品，各項技術在研究中得到進步，鎳氫電池作為氫能源應用的主要方向，在現階段的發展中受到廣泛的關注。

3.3 鋰電池分析

在現代微電子技術快速發展的背景下，鋰電池作為能源電池的主要形式，在市場中有著大規模的生產和使用，動力電池主要是以鋰金屬或者鋰合金作為主要的材料，使用非水電解質溶液作為電池的主要填充材料。鋰電池在新能源汽車中的應用性能較為良好，功率和能量都能夠得到全面優化。此外，隨著我國鋰電池生產技術的完善和發展，動力電池技術的各項參數都有著明顯的提升。目前鋰電池主要的研究方向為聚合物鋰電池，劃分的內容和方向也會產生轉變。在性能的使用上也有著明顯的差別，憑借著各種性能，鋰電池在我國新能源汽車市場上的應用更加良好。

3.4 燃料電池分析

燃料電池作為化學能源轉換電能的裝置，被人們稱為電化學發電器，是現階段新能源汽車產業主要的研究內容。燃料電池在實際應用中，能夠帶動新能源汽車的工作效率、降低噪聲的污染，有害氣體的排放也相對較少。因此，動力電池在新能源汽車行業的發展中，有著較為良好的發展優勢。目前我國燃料電池的應用發展與國外發達國家相比，各項技術的發展水平較為落后，配套的基礎設施不夠完善，技術的發展難度較大，相關企業需要加大資金投入力度，建立專業較為完善的技術團隊，及時發現燃料電池存在的技術難點，確保燃料電池技術能夠更加良好的新能源汽車上進行使用，為汽車行業的穩定發展奠定基礎與保障。

4 電池的發展現狀

4.1 三元鋰電池方面

從目前我國動力電池的發展情況來看，三元鋰電池作為主要的動力電池，在長時間的發展中有著良好的應用優勢。目前，我國三元鋰電池體系主要是鎳鈷錳酸鋰為主要體系，鎳在電池體系中能夠提升材料能量的密度，會根據三種過渡金屬離子的占比情況，鎳的含量也會存在一定的變化效果，產業化結構的發展也從低鎳轉變成高鎳。此外，新能源汽車中純電動汽車要想在市場中占據良好的額發展前景，重點需要對里程問題進行創新和改善，有效地解決方式就是對高能量密度的電池進行使用。但是隨著生產成本價格的提升，相關企業為了能夠對成本進行控制，更好地保證動力電池使用效率的基礎上，保證能源供應的穩定性和安全性。

4.2 三元包裝機方面

隨著軟包技術的不斷城市與發展，軟包動力電池的性能優勢也在不斷明顯，尤其是在能量密度上有著明顯的進步。三元加軟包電池組合的性能，能夠全面滿足新能源汽車對動力的基本需求，延長汽車的行駛里程。

4.3 電池安全問題方面

在新能源汽車追求高能量密度的同時，安全問題也在不斷明顯。在目前電動汽車電池自然的新聞不斷發生，行業需要對此方面的問題加以重視。動力電池的穩定性和利用效率等內容，是行業在發展中需要重點研究的內容，在動力電池使用之前需要將電池交給第三方檢測機構，對電池的各項性能以及安全問題進行檢查，提供全面有效的數據信息，從而為后續動力電池的使用提供保障，減少故障問題的不斷出現。

5 對電池回收方面的思考

在廢舊動力電池回收工作開展的階段中，相關工作人員需要對環保性能進行充分的考慮，在確保回收工作安全進行的基礎上，將動力電池進行拆解，對可以回收利用的材料進行修復，這樣不僅能夠保證材料的環保性能，實現循環利用的效果，還能夠帶動經濟效益的全面增長。比如，在三元電池拆解完成之后，需要將正負極材料進行回收、清潔與修復，這樣不僅能夠減少電池廢棄率，還能夠降低后續生產的成本，避免對環境造成二次污染。

6 新能源汽車動力電池應用分析

6.1 鋰電池應用分析

鋰電池作為目前新能源汽車市場上應用較為廣泛的動力電池類型，在多數汽車生產企業中，都會對三元鋰電池進行使用，電池自身具有較強的安全性能，實際的功率密度較為均衡。但是鋰電池在部分汽車中的使用，也無法有效地對汽車存在的問題進行改善。因此，為了能夠更好地體現出鋰電池的應用優勢，在新能源汽車裝配的過程中，可以加強對電池的保護措施，從而有效地提升電池的使用效率和質量，如果汽車出現較為強烈的碰撞問題，通過保護措施也能夠降低電池急迫問題的產生，減少汽車爆炸事故的出現，對乘車人員的生命安全提供保障。從目前我國新能源汽車市場發展的情況來看，比亞迪新能源汽車會對磷酸鐵鋰電池進行使用，這種電池在應用中的安全性能較為良好，能夠延長電池的使用壽命，保證電池循環使用的質量。但是電池也會存在明顯的不足之處，電池能量密度相對較低，在新能源汽車持續行駛的過程中，電池優勢不夠明顯，在嚴寒的氣候環境下，電池的能源損耗較大。此外，鋰電池作為新能源汽車中應用的主要動力系統，系統性能的優化與改善，是維持新能源汽車快速發展的重要基礎，加強對動力系統的優化與改善，也能夠幫助生產商降低新能源汽車的生產成本。同時，鋰電池的檢修工作人員，還需要及時對鋰電池本身的安全性進行研究，如果電池體積不斷變大，也會在一定程度上對電子工作的性能造成影響，出現各種安全風險和隱患問題。

6.2 鎳氫電池應用分析

在新能源動力汽車對鎳氫電池進行應用的階段中，鎳氫電池屬于堿性電池，電池自身無記憶效應，能夠實現循環使用的目標，電池的使用壽命較長，但是電池的生產成本相對較高，很難實現大規模的生產和應用。鎳氫電池在初期采購的過程中，實際采購成本就比其余動力電池的價格偏高，但是因為電池能夠循環使用，因此綜合成本不會過高。在目前新能源汽車制造行業發展中，鎳氫電池的使用范圍較廣，多數企業都會對鎳氫電池進行使用，從而為企業長久穩定的進步與發展提供保障。

7 新能源電池的發展方向

氫燃料電池作為今后新能源電池的主要發展方向，電池的污染程度相對較低，在現階段的研究中有著較為良好的成果。在燃料電池使用的過程中，需要加強對電池能量密度進行分析，保證電池的穩定和安全。

此外，固態鋰電池的研發，主要是將傳統鋰電池的電解液進行轉換，在目前的應用中，能夠很好地對各種物質進行溶解，保證電能供應的穩定與安全，減少材料質量產生變化對電池使用效果造成的危害和影響。同時，固態鋰電池不會與空氣產生反應，電池的使用安全性較為良好，是未來新能源汽車動力電池研究中，主要的動力研究對象。

7.1 鎳氫電池的發展現狀

鎳氫動力電池現階段進入成熟的發展階段，是現階段混合動力汽車使用電池體系中，位移能夠經過實驗驗證并且實現商業化、規模化的電池體系結構，全球已經開展批量對混合動力汽車進行研發，并且會對鎳氫動力電池體系進行完善和使用。根據相關的研究和分析中可以發現，現有的混合動力電池多數為鎳氫動力電池，商業化的代表主要包括豐田普銳斯，混合動力汽車的使用，讓行業有著更加良好的發展。目前，全球動力電池廠商主要包括日本的多種企業，在市場中占據的份額效果也有著明顯的提升，目前主要的商業化混合動力汽車，比如豐田的多種型號，都讓人們體驗不同的出行效果和質量。在企業發展中，對鎳氫電池進行使用，不僅能夠保證電池的使用效果，還能夠減少電池采購成本的投入，國內的鎳氫電池在汽車上的應用，依舊出現初步的發展階段，在今后的發函中，能夠更好地保證行業的發展效果和質量。

7.2 鎳氫電池發展的前景分析

在新能源汽車的發展中，鎳氫電池技術作為成熟的技術手段，在今后的發展中鎳氫電池作為新能源汽車的點源主流形式，為了能夠更好地保證電池使用的效果和質量，相關企業就需要針對鎳氫電池的使用情況進行分析和研究，加大研發成本的投入力度。比如，電池松下和三洋企業認為，鋰離子動力電池不能在短時間內對鎳氫動力電池進行替換，主要是因為鎳氫動力電池較為便宜和安全，已經能夠實現規模化的生產，鋰電池存在的問題需要繼續進行改善，從而更好地保證電池的安全性，實現商業化的生產。

8 結束語

從目前新能源汽車行業的發展來看，為了能夠實現行業的穩定進步與發展，相關產業就需要加強對動力電池的研究和分析，保證電池使用安全與穩定的基礎上，為行業進步提供良好的保障，落實可持續發展的戰略內容，帶動企業經濟效益的增長。

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