新能源汽車動力電池檢測維護方法探討

摘 要：伴隨著環境污染問題越來越嚴峻，世界各國開始深入探索新能源汽車的發展。我國在新能源汽車發展中取得了不錯的成績，成為幫助我國汽車產業彎道超車的重要動力，在國際汽車市場上享有越來越重要的地位。動力電池技術是新能源汽車的核心技術之一，電池檢測與維護工作對于新能源汽車的使用壽命、駕駛體驗具有重要影響。本文對新能源汽車動力電池檢測維護工作展開探究，分析了新能源汽車檢測、維護的主要方法和注意事項，為相關工作人員提供參考。

關鍵詞：新能源汽車 電池 檢修維護 方法分析

新能源汽車通過動力電池驅動汽車，當前我國的新能源技術已經取得了較大的突破。新能源電池由于污染小、體量小、性能穩定、成本低廉，使得新能源汽車能迅速占領當前的汽車市場。未來伴隨著電池技術的進一步發展，新能源汽車將變得更安全，并且擁有更高性能。為了讓新能源汽車獲得穩定的發展態勢、提高市場占有率，做好動力電池的檢測與日常維護工作至關重要。以下就新能源汽車動力電池的檢測與維護來展開分析討論。

1 新能源汽車概述

1.1 新能源汽車的概念

研究新能源汽車電池檢測與維護，首先要明確新能源汽車是什么。新能源汽車是相對于傳統以燃燒化石燃料為驅動力的傳統汽車而言的，它依靠動力電池驅動汽車。目前，新能源汽車主要驅動力是電力。但因為動力電池的發展時間較短，在儲能、驅動力方面還存在不足，因此當前有不少汽車依靠電汽混合驅動方式運行，此類混合驅動的汽車也被稱為新能源汽車。

1.2 新能源汽車的特點分析

新能源汽車技術表現出與傳統汽車明顯不同的特點，主要有：（1）新能源汽車的能耗更小，相較于傳統燃油車更清潔，更符合環保理念；（2）新能源汽車的設計理念更先進，在車身設計、契合結構、能源驅動技術等方面相較于傳統燃油車更優越，在電機、電池、電控等核心環節相較于傳統汽車制造技術進行了明顯的更新換代，并且還融入了智能化信息技術，代表著未來汽車的發展方向。

1.3 新能源汽車的發展前景

盡管我國新能源汽車發展迅速，但因為我國汽車產業起步較晚，有關新能源汽車的研究積累落后于發達國家，因此在一些關鍵性技術上，我國新能源汽車的研究較為落后。為了給新能源汽車行業的發展注入更多動力，我國政府出臺了一系列政策，從融資、技術扶持、稅收等方面為新能源汽車行業提供優惠，使得新能源汽車迅速占領市場。當前，無論從國際市場分析，還是從我國汽車市場分析，傳統燃油汽車的需求量正在逐步下降，新能源汽車作為新秀表現出強大的發展勢頭。在未來，新能源汽車這種良好的發展態勢還將繼續保持，為此做好新能源汽車動力電池的檢測與維護，保障新能源汽車的駕駛性能與安全性顯得格外重要。

2 新能源汽車動力電池發展現狀

新能源汽車動力電池是新能源汽車中最關鍵的組成部分，是決定新能源汽車驅動效能、汽車駕駛體驗、安全性等最關鍵的因素。因此，為推動新能源汽車發展，就需要做好新能源動力電池的研究。目前，我國新能源汽車電池生產供應廠商不計其數，但由于行業發展時間較短，因此行業內尚未形成統一的產品標準，生產數據也未能實現充分共享，這就導致動力電池生產存在不規范的問題。因為各個廠商生產的電池存在一定的差異，因此后續電池檢測與維護工作的難度也比較大。當前，新能源汽車動力電池中，鋰電池的市場占有率最高，應用最廣泛，并且目前鋰電池技術還在繼續發展，在磷酸鐵鋰、鎳鈷酸鋰、鎳鈷酸鋰、富鋁鋰等方面已經取得了關鍵性突破，并在納米粒子合成、密度振實、摻雜等領域也正在開展研究。電池技術的更新升級導致電池檢測與維護工作也在不斷發生變化。同時，當前新能源汽車動力電池在生產過程中還應用大數據分析、云計算等數據，發展出了全參數虛擬仿真、電池智能化管理等技術，這也對動力電池的檢測與維護工作產生影響。

3 新能源汽車電池的主要類型

我國新能源汽車常使用的動力電池有以下幾種類型。

3.1 鉛酸電池

鉛酸電池的發展歷史最悠久，當前采礦用車等大型車上常見鉛酸電池。因為發展時間長，所以鉛酸電池技術比較成熟，并且其具有儲能量大的優勢，因此被用于采礦車等大型車上。但鉛酸電池的環保等級不高，不符合當前國家有關新能源汽車動力電池的部分標準。其使用壽命短，因此需要經常性更換電池。由于政策和鉛酸電池本身的不足，導致鉛酸電池的市場越來越小，新能源汽車企業不愿意花費較多時間和成本在鉛酸電池研究上。

3.2 鎳氫電池

鎳氫電池屬于堿電池，其優勢在于使用壽命長，儲能技術輸出功率大，驅動力強等，但不足在于成本較高，維護保養花費也比較高。豐田企業的鎳氫電池比能量最大，可達90Wh/kg。同時，鎳氫電池可進行重復回收利用，支持500次以上的回收應用。其優良的儲能性質和可重復回收的特性，受到了新能源汽車生產商的廣泛關注。

3.3 燃料電池

燃料電池屬于集成度較高的中小型發電設備，其最顯著的特點在于清潔，因此受到了政策的大力扶持和消費者的廣泛關注。燃料電池可以說是當前最受關注、最被看好的新能源電池。

4 新能源汽車電池技術存在的問題

目前，我國新能源汽車動力電池技術產業發展存在以下問題。

4.1 研究人員專業素質參差不齊

相關研究技術人員的素養對于新能源動力電池的發展具有重要的影響。因為該行業發展時間較短，因此人才缺乏的問題較為嚴重。當前研究人員中很多不是出身于能源電池研究領域，綜合性研究能力比較缺乏，無法滿足新能源汽車發展的過渡需求。再加上我國由于汽車產業發展較晚，因此在基礎核心專利上比較弱。而電池檢測與維護工作要求操作人員了解動力電池原理和內部結構，能夠快速找到問題所在，并用最小的維護成本保障電池的性能。當前，新能源動力電池檢測與維護人才培養也存在不足，很多人從傳統燃油車部門轉崗而來，對于新能源動力電池的了解不夠深，難以檢測出問題所在，維護手段也存在不合理的地方，對于新能源汽車的持續發展產生了不利影響。

4.2 電池安全性亟須強化

當前新能源汽車動力電池在實際應用中仍然存在一些問題，最受關注的是電池的安全性問題，新能源汽車動力電池著火的事故層出不窮。新能源汽車動力電池首先要保證生產制造環節的一致性、成組安全性，從生產源頭保障安全；其次，要繼續研究相關技術，包括原材料的導熱性、電池散熱技術等，通過提高技術水平保障電池的安全性，為新能源汽車的安全駕駛奠定基礎。

4.3 電池設計、回收的環保性能有待強化

新能源汽車的發展一方面是為了解決傳統能源逐漸枯竭的問題，另一方面是為了保護生態環境。因此新能源汽車動力電池必須堅持綠色發展理念。同時要做好電池的回收、處置工作，減少電池報廢的環境污染。因為新能源汽車動力電池的結構復雜、總量大，因此電池報廢對環境污染的影響也比較大。因此在研究電池的過程中就設計好電池回收的相關制度，重視電池的環保性能非常關鍵。

4.4 電池的儲能量、驅動力有待提升

全面發展新能源汽車產業，必須持續提高電池的儲能量和驅動力，使動力電池性能不足導致油氣混合車發展的問題逐步被解決掉。當前應用最廣泛的鋰電池具備良好的耐久力，但動力不足，啟動速度比較慢。未來的研究必須在這些問題上進行突破。

4.5 技術研發與生產銜接不強，產學研一體化有待推進

新能源汽車開發投入成本高，消費市場相對狹小，企業管理者對該產業的重視水平小于傳統油車，限制了產學研融合。此外，一些企業管理者覺得新能源汽車已是最先進技術，依照有關要求生產，還可以在不投入額外成本的情形下進行技術更新。但是卻忽略了延長電池壽命、降低能源耗費、延長使用壽命的必要性，牽制了新能源汽車的進一步發展。

5 新能源汽車電池檢測與維護方法

5.1 新能源汽車電池測試標準

5.1.1 采用放射性檢測模式

首先，通過放射性檢測可以獲取新能源汽車的整體狀態。動力電池對于新能源汽車的安全性具有至關重要的影響。因此，通過放射性檢測獲取動力電池的溫度、放電性能、相對密度等，可以獲取電池的整體狀態。對比安全的溫度范圍、放電容量、相對密度等數據，可以分析電池是否需要維護。在實踐中可通過計算機X光區塊掃描儀對新能源汽車動力電池進行掃描，以獲取動力電池的主要信息。首先，掃描儀獲取動力電池內部電磁場情況，將電磁場狀況轉化為數字信號，操作人員根據系統中的各項數據了解新能源汽車電池當下的狀態。其次，精確地測定單元端點位置與內部結構之間的平行線間距、端點周圍破壞情況以及電勢差。再次，通過計算機對不同分辨率下的轉換指數進行計算，從而可以從重構后的單元圖象中找出微小的差別。利用射線輻照技術對新能源汽車動力電池進行探測，既能減少測試費用，又能提升電池設計水平，達到最優存儲容量的目的。最后，新能源汽車的安全性、可溯源、可預測性的要求不斷提高，這就需要新能源汽車在生產過程強化監測工作，做好新能源汽車與電網互聯互通工作，將動力電池的實時狀態信息傳遞給汽車所屬的無線通訊模塊，對新能源動力電池運行狀態進行實時、有效的監控，同時有效管理充放電裝置的測試方法及充電時間，避免過度充電。

5.1.2 單檢測模式的蓄電池控制模塊

安全、穩定是衡量新能源車輛性能的一個重要指標。對蓄電池控制組件的拆解與分析，是車輛維護保養的前提。利用電池測試板，對電池進行標準的充電和放電實驗，測量電池的放電容量。選用專用的實驗柜，對電池進行充電、放電等實驗，并用電池腔檢測電池的穩定性。蓄電池外部安裝一塊 PCB板，或者對充電器進行定時及保護，以避免過充或放電。可采用一種短路故障探測器，對電池的內部線路進行檢測，從而解決了電池的短路和其他故障。

5.2 電池的日常維護方式

5.2.1 規范電池拆解工作，完善充電設施建設

新能源汽車市場占有率高，電池的日常保養和維修需要電池充電系統的支撐。在新能源汽車成本中，動力電池占30%-45%。在此基礎上，構建大、中、小型充電平臺，集成監測系統，交換站，倉儲協同工作的多功能充電平臺。為了提升電池的可再生性，減少電池的回收成本，構建電池再生循環系統。充電站是聯系分布式能源存儲設備和電力系統的一項重要技術和控制策略。因此未來需要繼續推動智能充放電裝置、智能車載終端設備、新能源車聯網互聯控制系統等的建設。規范大、中、小型新能源電動車的拆解技術，以及充電計量方法，推動中、大型充電設施平臺的運營，構建面向互聯網的智能充電服務網絡管理體系。

5.2.2 鼓勵新能源車主做好電池日常維護

為了確保電池在運行時的健康狀態，需要對電池進行定期的充電。在新能源汽車啟動過程中，需要循序漸進。那樣會導致電池電流大幅度增加，縮短電池使用壽命。另外，還要關注動力電池的工作環境溫度。長期在高溫下工作，會導致電池內的工作氣壓上升，電池內部干燥、電池的能量衰減，從而加快電化學性能的衰減過程。在充電時，要密切關注車外環境溫度，若車外溫度高于65℃，應及時斷電。正常情況下，電池的充電時間為10小時，周期充電能增加電池的續航時間。

6 結語

新能源汽車產業正處于轉型發展階段，而作為動力來源的電池檢測和維修技術還需要進一步完善。在此基礎上，通過對動力電池數據的采集、分析、檢測與控制，建立全過程的數字化模型，構建開放的分布式電池云平臺，挖掘動力電池的潛在市場需求，保證供應鏈信息時效，實現動力電池全壽命周期管理、設備預測維修與數字化決策等內容的融合，引領新能源汽車制造邁向數字化。

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