簡析新能源汽車動力電池應(yīng)用現(xiàn)狀及發(fā)展趨勢

簡析新能源汽車動力電池應(yīng)用現(xiàn)狀及發(fā)展趨勢摘要：在當(dāng)今時代，環(huán)境保護與可持續(xù)發(fā)展已成為一個熱點問題，新能源汽車的出現(xiàn)與發(fā)展受到各界人士的廣泛關(guān)注。動力電池作為新能源汽車的核心技術(shù)之一，是影響新能源汽車整體性能的關(guān)鍵性因素。目前我國新能源汽車仍處于發(fā)展階段，在動力電池的應(yīng)用方面存在較多問題，改善現(xiàn)有動力電池技術(shù)，探尋新材料，研發(fā)新電池類型成為新能源汽車相關(guān)企業(yè)、機構(gòu)的主要工作之一。本文對當(dāng)前新能源汽車動力電池的應(yīng)用現(xiàn)狀以及未來發(fā)展趨勢進行探討，以期為動力電池技術(shù)的突破與發(fā)展提供助益，促進新能源汽車的不斷改善與普及。關(guān)鍵詞：新能源汽車;動力電池;現(xiàn)狀;發(fā)展趨勢近年來，隨著人們對于交通出行的需求不斷增高，汽車產(chǎn)業(yè)得到快速發(fā)展，在給人們帶來便利的同時，也加大了環(huán)境保護與能源消耗的壓力。在環(huán)保意識的影響下，人們越來越重視低碳出行、環(huán)保出行，為節(jié)約不可再生能源，減少人類活動造成的大氣污染，新能源汽車的發(fā)展成為人們關(guān)注的重要問題［1］。汽車制造企業(yè)應(yīng)積極研發(fā)新能源技術(shù)在汽車行業(yè)的使用，以節(jié)約資源，適應(yīng)市場需求，且能降低成本，提高經(jīng)濟效益。電池是驅(qū)動新能源汽車運行的主要動力，采用電力代替燃料，在汽車啟動時發(fā)揮其驅(qū)動性，在高速行駛時則具有輔助作用，在勻速行駛時則可積蓄能量，也能消除汽車尾氣帶來的污染［2］。以電池為動力的汽車相比普通汽車而言，更為綠色環(huán)保，符合低碳出行原則，響應(yīng)了低碳環(huán)保政策。新能源汽車動力電池整體應(yīng)用現(xiàn)狀隨著汽油、柴油燃燒造成的汽車尾氣污染越來越嚴(yán)重，新能源汽車的研發(fā)生產(chǎn)成為汽車行業(yè)發(fā)展的一個重要方向。我國自21世紀(jì)初開始發(fā)展新能源汽車，國家對此給予了高度重視并制定了各種政策進行扶持，使其在市場中逐漸迸發(fā)出蓬勃生命力［3］。動力電池是新能源汽車的核心技術(shù)，可減少汽車尾氣、廢件等物質(zhì)對于自然環(huán)境的污染。近年來相關(guān)企業(yè)與機構(gòu)也越來越受到重視報廢動力電池的回收再利用問題，以最大限度的利用資源，減少污染和浪費。電池技術(shù)是決定了新能源汽車的性能好壞、使用壽命、續(xù)航能力等指標(biāo)的關(guān)鍵性技術(shù)，為改善新能源汽車的用戶體驗，汽車制造企業(yè)非常重視電池技術(shù)的改善。但目前新能源汽車仍處于發(fā)展階段其動力電池技術(shù)也尚存在許多缺陷，包括電池容量低、質(zhì)量電荷量小、長時間充電下電池容易損壞等，導(dǎo)致新能源汽車?yán)m(xù)航能力、加速性能、使用壽命等問題，在使用過程中存在一定安全隱患［4］。這是消費者放棄選擇新能源汽車的主要原因?？梢?，在動力電池技術(shù)的應(yīng)用上，新能源汽車普遍存在較多問題，仍需要不斷完善與發(fā)展，盡可能地減少動力電池對于汽車性能的抑制，消除安全隱患，才能真正將新能源汽車推廣開來。不同種類動力電池的應(yīng)用現(xiàn)狀目前，新能源汽車的常用動力電池可分為燃料電池與蓄電池兩大類，其中蓄電池依據(jù)電解質(zhì)的不同可分為鋰離子電池、鉛酸電池、鎳氫電池、鎳鉻電池、空氣電池等，屬于新能源［5］。燃料電池應(yīng)用情況燃料電池并不具備儲電功能，與蓄電池存在明顯差異，其作用原理是通過燃燒氫、乙醇、甲烷等物質(zhì)進行發(fā)電，驅(qū)動汽車運行，其燃料類型可包括固體氫化物、磷酸燃料、堿性染料等。燃料電池所用燃料較為常見，且污染小，尤其是以固體氫化物為燃料的電池，燃燒發(fā)電過程中產(chǎn)生的污染極少，被看作一種綠色環(huán)保的理想動力源［6］。燃料電池的比能量較強但目前我國燃料電池技術(shù)仍存在一定缺陷，其電池制造難度較大，所需成本較高，且配套設(shè)施少，補充燃料不方便，阻礙了燃料電池的發(fā)展。日本、歐美等國家地區(qū)研發(fā)新能源汽車的時間較早，在動力電池的生產(chǎn)技術(shù)上也較為領(lǐng)先，而在我國，新能源汽車相關(guān)研發(fā)起步較晚，雖然政府予以了較多政策支持與補貼，但其發(fā)展速度仍較慢，研發(fā)成果較少。燃料電池具有明顯優(yōu)勢，但其制造技術(shù)與配套設(shè)施有待進一步完善和成熟。蓄電池應(yīng)用情況鋰離子電池應(yīng)用情況鋰電子電池是目前新能源汽車最常使用的動力電池類型，可采用液體或聚合物作為電解質(zhì)，其蓄電量大。在不斷研發(fā)調(diào)整下，鋰離子電池的比能量與比功率分別可達150Wh/kg、1600W/kg，且各項指標(biāo)參數(shù)還有進一步提升的空間［7］。在市場中，聚合物電解質(zhì)類型的鋰電子電池是主流電池產(chǎn)品，而聚合物的成分也有多種類型，包括磷酸鐵鋰、錳酸鋰、三元鋰等。不同成分的電池的性能、使用壽命、生產(chǎn)成本等存在一定差異，其中磷酸鐵鋰成分的電池的特點在于性能穩(wěn)定，使用壽命長;錳酸鋰電池的特點在于成本低。在實際應(yīng)用中，各新能源汽車企業(yè)依據(jù)自身情況的不同選擇不同類型的鋰離子電池。但整體而言，該類型電池的壽命較長，蓄積的電能量高，安全性較好，成本較低，且電池重量小，抗壓能力強。鉛酸電池應(yīng)用情況鉛酸電池也是新能源汽車中常用的動力電池類型，其應(yīng)用歷史達100多年，主要優(yōu)勢在于生產(chǎn)的過程簡單，技術(shù)成熟，成本較低，且可為汽車中的電子、電氣設(shè)備的運行提供能量。該類型電池在新能源汽車動力電池的市場中較為受歡迎，也占據(jù)了較高份額。但鉛酸電池同樣也存在著各種缺陷，包括能量低、性能較差、超負荷使用可降低工作性能、電池使用壽命短等問題，導(dǎo)致汽車提速功能差、續(xù)航能力差。因此，鉛酸電池的在新能源汽車領(lǐng)域的使用也受到一定抑制，主要應(yīng)用于低速電動汽車的制造中。雖然鉛酸電池存在較多問題，但仍是電動車動力電池市場中十分常見的類型，相關(guān)企業(yè)也十分重視對于提高鉛酸電池工作性能的研發(fā)，以優(yōu)化該類型電池的負荷狀態(tài)，提高放電能量，改善其對于超負荷使用的承受力，以延長其循環(huán)使用壽命。經(jīng)過不斷研究調(diào)整，鉛酸電池的比能量、循環(huán)壽命甚至回收再利用率均得到明顯改善，使其在動力電池市場中仍占據(jù)著重要地位，具備良好發(fā)展前景。鎳氫與鎳鉻電池應(yīng)用情況鎳氫電池與鎳鉻電池屬于堿性電池，其原理是使鎳基在堿性溶液中發(fā)生電解反應(yīng)，產(chǎn)生電能，其反應(yīng)過程無有毒或有害物質(zhì)產(chǎn)生，污染較小。此外，鎳氫與鎳鉻電池中含有鎳、鉻等金屬，其質(zhì)量電荷量較高，比功率比能量也較好，對于充放電的承受度強，使用壽命較長，性能較好，因此也廣泛應(yīng)用于新能源汽車中［8］。但該類型電池的缺陷在于放電時間短，進而影響到汽車的續(xù)航能力與相關(guān)性能，由于鎳鈷、鉻等材料的產(chǎn)量少，相對其他新能源電池而言，生產(chǎn)成本也較高，在一定程度上抑制了其發(fā)展前景。尤其是近年來，隨著價格相對低廉的鋰離子電池的不斷發(fā)展完善，產(chǎn)量不斷增加，鎳氫、鎳鉻電池的市場份額被搶占，價格也隨之下降，在新能源汽車中的應(yīng)用逐漸減少。新能源汽車動力電池的發(fā)展趨勢規(guī)?；a(chǎn)隨著人們的生活質(zhì)量改善，環(huán)保意識增強，對于綠色出行也越來越具有自己的理解和堅持，對于汽車尾氣污染情況給予了更多重視。在這樣的時代背景下，新能源汽車有巨大的發(fā)展空間，而作為新能源汽車關(guān)鍵性技術(shù)的動力電池應(yīng)用也更廣泛，在科技支持下將向規(guī)?；a(chǎn)方向發(fā)展。隨著智能化生產(chǎn)技術(shù)的發(fā)展和普及，將智能化技術(shù)應(yīng)用于動力電池生產(chǎn)的成為相關(guān)企業(yè)的主要變革方向，可優(yōu)化動力電池的研發(fā)、制造、測試等工作流程，是提高動力電池生產(chǎn)效率與質(zhì)量的重要措施。企業(yè)可借助大數(shù)據(jù)分析找出各生產(chǎn)流程之間的相關(guān)性，不斷優(yōu)化各項流程，實現(xiàn)規(guī)?；a(chǎn)，也有助于降低人力、物力成本，提高企業(yè)經(jīng)濟效益。商業(yè)合作化隨著經(jīng)濟迅速發(fā)展，商業(yè)合作化成為企業(yè)發(fā)展的一個重要方向，新能源汽車動力電池也需緊跟時代發(fā)展趨勢，實現(xiàn)商業(yè)合作化。在相關(guān)政策的指導(dǎo)下，汽車制造、研發(fā)企業(yè)需重視與其他國內(nèi)企業(yè)甚至國外企業(yè)合作。企業(yè)之間需加強交流溝通，優(yōu)化資源配置，彼此交流經(jīng)驗，實現(xiàn)資源與信息共享，可有效提高蓄電池技術(shù)研發(fā)的速度，提高研發(fā)成果質(zhì)量與先進性從而引領(lǐng)新能源汽車的發(fā)展與進步。同時在充電設(shè)施、電池制造原材料、電池性能維修等方面也可加強商業(yè)化合作，全面推進動力電池在新能源汽車中的應(yīng)用與發(fā)展。重視研發(fā)目前新能源汽車動力電池市場蓬勃發(fā)展著，但其性能方面均存在明顯缺陷，并未達到理想的性能狀態(tài)，給新能源汽車帶來一定影響和爭議。為確保新能源汽車得以穩(wěn)定、快速地發(fā)展，汽車制造企業(yè)需重視對于動力電池技術(shù)的研發(fā)，充分發(fā)揮創(chuàng)新能力，提高動力電池的性能、蓄電量、適用性與安全性。企業(yè)需重視市場調(diào)研，了解新能源汽車的使用情況、銷售情況、消費者需求等，在堅持零排放、無污染的同時盡可能地提高新能源汽車的續(xù)航能力、使用壽命、提速能力等，滿足消費者的需求。在不斷研發(fā)中，新技術(shù)和工藝的產(chǎn)生，新材料的使用，將制造出性能更理想的動力電池，不斷提升電池續(xù)航能力，縮短電池充電時間，從技術(shù)角度推動動力電池的發(fā)展。再生利用隨著新能源汽車的大量生產(chǎn)和使用，報廢動力電池數(shù)量也不斷增多，加強廢舊動力電池的回收再利用十分重要。由于汽車動力電池的體積大、能量密度高、數(shù)量眾多，其中所包含的電解液、重金屬等物質(zhì)若處理不當(dāng)也容易給自然環(huán)境造成污染，因此對動力電池的再生利用提出了更高要求完善動力電池回收網(wǎng)絡(luò)，提高其再生利用技術(shù)是動力電池發(fā)展程中的一個重要部分，高回收利用率不僅能夠減輕污染和資源損耗，也能降低廠家生產(chǎn)成本。由于動力電池的特殊性，其回收處理對于技術(shù)、材料、工藝等因素的要求較高，處理過程具有一定危險性。因此，在將來的發(fā)展中，電池生產(chǎn)企業(yè)需要將電池回收與再生利用整合成為一個完整產(chǎn)業(yè)鏈，研發(fā)引進先進技術(shù)對廢舊電池進行處理，提取可再利用的材料，處理有害物質(zhì)，與其他相關(guān)企業(yè)合作，以最大限度地利用廢舊電池，減少污染與浪費?？偨Y(jié)新能源汽車經(jīng)過不斷地改善與調(diào)整，已經(jīng)逐漸走進大眾視野，得到大量生產(chǎn)與使用，其使用的動力電池類型也多種多樣