探析新能源汽車電池技術存在的問題及對策

趙國亮

摘 要：隨著社會的不斷發(fā)展進步，環(huán)境污染問題和資源浪費也越來越嚴重，所以新能源汽車便應運而生了，相對傳統(tǒng)的燃油汽車而言，新能源汽車對環(huán)境的污染較小、且不會耗費大量的自然資源。新能源汽車較傳統(tǒng)燃油車相比，其動力來源主要是動力蓄電池，所以新能源汽車的電池技術如若有所發(fā)展，那么新能源汽車勢必會發(fā)展壯大。本文就結合我們國家目前的新能源汽車的電池技術所存在的問題提出解決措施。

關鍵詞：新能源汽車 電池技術 節(jié)能環(huán)保

Problems and Countermeasures of Battery Technology for New Energy Vehicles

Zhao Guoliang

Abstract：With the continuous development and progress of society， environmental pollution and resource waste are becoming more and more serious. So new energy vehicles came into being. Compared with traditional fuel vehicles， new energy vehicles have less environmental pollution and will not consume a lot of natural resources. Compared with traditional fuel vehicles， the power source of new energy vehicles is mainly power batteries. Therefore， if the battery technology of new energy vehicles is developed， new energy vehicles are bound to grow. This paper puts forward solutions to the problems existing in the battery technology of new energy vehicles in our country.

Key words：new energy vehicles， battery technology， energy conservation and environmental protection

現(xiàn)在綠色和環(huán)保越來越成為我們國家發(fā)展過程中最受重視的問題之一，除此之外，這也是我們汽車行業(yè)現(xiàn)在發(fā)展的一個重要趨勢。所以在發(fā)展的過程中，我們需要將環(huán)境問題重視起來，新能源汽車的出現(xiàn)在很大程度上減少了對環(huán)境的污染和資源的浪費，就現(xiàn)在的情況來看，新能源汽車在未來將會成為一種發(fā)展趨勢，所以我們要將新能源汽車重視起來。首先就是新能源汽車的電池技術，其是提供新能源汽車的主要動力來源，所以要對電池技術現(xiàn)存的問題進行探討，從而研究出解決措施，本文為此提供一些參考建議。

1 新能源汽車電池技術概述

新能源汽車電池技術對于新能源汽車來講，是十分重要的一項技術，在近年來新能源汽車的發(fā)展過程中，由于不同類型的新能源汽車，車用動力蓄電池的使用方式不同，因此對其性能要求也有較大區(qū)別。HEV（油電混動）由汽油發(fā)動機作為動力來源，更強調加速性能和爬坡能力，因此更注重電池的比功率;PHEV（插電式混動）和EV（純電動）完全以蓄電池作為動力，更強調充電后的續(xù)駛能力，因而更關注電池的比能量。這些電池技術因為對環(huán)境污染和資源浪費所造成的影響較大，所以也越來越被人重視。由于電池各自性能、材料、成本等存在顯著差異，因此不同類型動力電池的使用前景不同。目前技術最成熟的是鎳氫動力電池，但商業(yè)化最成功的是鋰離子電池，燃料電池則被廣泛視作遠期目標。

2 新能源汽車電池技術發(fā)展的重要性

隨著汽車行業(yè)的不斷發(fā)展，環(huán)保理念也被逐漸地重視起來了，所以新能源汽車也逐漸地出現(xiàn)在了大眾的視野當中，科技人員發(fā)展的新能源汽車對于環(huán)境的保護來講，其意義是非凡的。新能源汽車的出現(xiàn)，使溫室氣體的排放量大大減少，使全世界的生態(tài)環(huán)境都得以改善。對于我們國家這樣的人口大國來講，發(fā)展新能源汽車，更是十分重要的，隨著社會的不斷進步，汽車的使用量也成直線型增長，所以新能源汽車的出現(xiàn)能夠緩解環(huán)境的污染和資源的浪費，除此之外，也是貫徹落實我國可持續(xù)發(fā)展的發(fā)展理念。新能源汽車電池技術的發(fā)展能夠使新能源汽車不斷進行更新，使新能源汽車更加完善、發(fā)展更快。

3 新能源汽車電池技術中存在的問題

我國目前新能源車用動力電池技術路線選擇的是與國外相同的磷酸鐵鋰路線，但鋰離子電池技術整體水平仍落后于國外。我國鋰離子電池技術產業(yè)發(fā)展任存在以下問題。

3.1 電池技術研究人員專業(yè)素質得不到保證

在現(xiàn)在新能源汽車電池研究行業(yè)，相關的研究技術人員對于該方面并沒有過于全面的綜合技術能力，滿足不了新能源汽車發(fā)展中的過多要求，除此之外，在磷酸鐵鋰電池技術領域，磷酸鐵鋰的正極材料專利由美國德州大學團隊在1996年獲得，我國起步較晚，沒有掌握其基本核心專利，所以應加快國內磷酸鐵鋰專利申請。我們現(xiàn)有的技術條件有限，導致相關的技術人員也沒有過高的技術進步，在技術研究過程中很容易受到限制。所以電池技術研究人員提升自身的專業(yè)素養(yǎng)是十分重要的，這對新能源汽車的發(fā)展也是十分有益的。除了研究人員自身的專業(yè)能力有待提升之外，對于電池技術研究人員的人才培養(yǎng)也是一大問題。相關部門對于電池技術研究人才的培養(yǎng)重視度不夠，導致該行業(yè)研究人員稀缺，更缺乏核心專利申請人員，所以限制了電池技術的快速前進。

3.2 電池安全性及壽命得不到保證

以目前我們國家新能源汽車的發(fā)展來看，我們只是處于起步階段，新能源汽車并未全面地推廣，所以很多技術相對于西方國家來講并沒有那么成熟。我們電池制造的一致性、成組后的安全性并沒有一個十足的保障，其潛在著的安全問題會對使用者造成傷害，除此之外，對于新能源汽車的使用也會造成影響。一般情況下，電池是否安全主要由于其所使用的材料散熱性是否良好，如果材料的散熱性不好，那么就會導致電池的熱量聚集、發(fā)熱，從而產生爆炸，所以相關的技術人員一定要將電池的散熱重視起來，提高電池的安全性。

3.3 電池環(huán)保性得不到保證

隨著深化改革的不斷推進，綠色環(huán)保逐漸成為我們國家的主要發(fā)展理念，所以提升電池的環(huán)保性能也是電池技術研發(fā)的重要項目之一。但是我們都熟知電池的特性，所以在廢棄丟掉時一定要正確處理，合理回收，否則會對環(huán)境造成極大的污染，更何況新能源汽車中所使用的動力電池，體積大，數(shù)量多，對環(huán)境的污染更是嚴重，所以技術人員在研發(fā)的過程中一定要注意提升電池的環(huán)保性，相關部門要建立健全新能源車用動力電池回收制度。

3.4 電池高能量和高功率的兼容性得不到保證

大力發(fā)展新能源汽車產業(yè)，必須有先進的電池技術，電池的高能量和高功率必須兼容，都處于較高性能。鋰離子動力電池雖然具有高能量密度，可使電動汽車勻速行駛更長時間，但卻存在著起動時功率不夠，啟動加速較慢的問題。超級電容電池的功率密度高，可使電動汽車獲得更大的啟動功率，但其能量密度只有鋰電池的1/20。現(xiàn)尚無理想的高能量高功率動力電池出現(xiàn)。

4 新能源汽車電池技術存在問題的有效對策

4.1 強化新能源汽車電池檢測技術

隨著新能源汽車的不斷普及，其電池技術也在不斷的發(fā)展，為了能夠使其整體的質量都能夠有一個良好的保障，并且使電池技術也能夠不斷地加強和完善，那么就需要對新能源汽車的電池進行檢測，并不斷地提升電池檢測技術。新能源汽車電池檢測技術能夠大大地使電池的一致性、安全性、使用質量等得以增強，并且還能夠實時地檢測動力畜電池中所存在的問題并進行解決。除此之外，相關的技術研究人員還需要不斷提升自己電池研究、檢測的專業(yè)技術和專業(yè)能力，相關部門也要定期地對相關人員進行技術上的培訓和考核，由此來使他們能夠在掌握專業(yè)理論知識的同時，還能夠將理論知識運用到實際操作當中去。

4.2 增加電池的容量密度和功率密度

若要使新能源汽車的使用感增強，使新能源汽車的整體質量得以提升，就必須提升動力電池的質量，那么電池容量密度和功率密度的提升是必不可少的。增加電池容量的密度能夠使電池的整體蓄電能力增強，使新能源汽車的續(xù)航里程增加，增加電池的功率密度能夠使電池的放電電流增強，使新能源汽車起步和加速速度增強。要想增加電池的容量密度和功率密度，那么就需要選用良好的電池材料，從而確保電池容量和功率的穩(wěn)定性，除此之外，相關的電池技術研究人員還需要進行不斷地創(chuàng)新與完善，使電池的容量和功率更大、且更穩(wěn)定。

在目前我們國家新能源汽車的發(fā)展過程中，電池容量和電池功率對于新能源汽車的使用有著巨大的影響，汽車的續(xù)航能力、加速性能、使用的穩(wěn)定性和駕駛距離等都受著電池的影響，所以相關的技術人員在進行電池的容量密度和功率密度研究時，一定要注重其電池容量、功率密度，將電池的綜合性能增強。在進行電池材料的選用時，為了增強電池的容量密度，技術人員可以選用一些導電能力較強且對其他物質粘結能力較強的物質作為導電材料，從而使電池的儲電能力加強。除此之外，技術人員還可以選用一些較厚而且反彈性能弱的材料，這是由于很多電池材料在使用后其材料會出現(xiàn)厚度增加反彈的現(xiàn)象，從而導致電池的儲電性能減弱。在增強電池容量密度的同時還要考慮提升電池的功率密度。總而言之電池材料的選擇還是十分重要的，選擇好的材料能夠使電池的總體性能都能夠增強，所以技術人員在進行研發(fā)的過程中，要對電池材料的選擇重視起來。

4.3 優(yōu)化新能源汽車電池的安全性能

保證新能源汽車以及其電池的安全性是整個研發(fā)技術的核心，這對于消費者、使用者來說，是十分重要的，也是新能源汽車的最重要的發(fā)展理念，只有保證了汽車的安全性，那么在后續(xù)新能源汽車的普及和推廣過程中，讓人們知道駕駛該汽車是安全的，那么其推廣才能更加輕松、更加有效。在進行電池技術的研發(fā)過程中，想要使新能源汽車的電池有一個穩(wěn)固的安全保障，那么電池材料的散熱是其是否安全的關鍵因素之一。畢竟很多安全事故的發(fā)生都是由于各種電池的散熱不均勻而溫度過高導致爆炸，所以對于新能源汽車的電池散熱需要將其重視起來，并且針對此問題進行解決。對于現(xiàn)在的電池散熱技術來看，很多對電池的散熱都是通過溫度控制系統(tǒng)和空調制冷系統(tǒng)讓電池進行冷卻，從而降低其溫度來實現(xiàn)的，其具體做法就是制定一套完善的溫度控制系統(tǒng)，并將其配備在電池包內部當中，當電池在使用的過程中，通過實時檢測，來觀察電池溫度的變化，從而來對電池溫度進行控制，這樣一來，能夠使電池的溫度保持在一個安全合理的范圍之內，從而使其散熱性增加、使其安全性也大大提高。

就我們國家現(xiàn)在的新能源汽車電池的發(fā)展來看，電池的安全性是我們現(xiàn)在最值得重視的問題，除了上述講到的最直接最簡便的方法在新能源汽車的內部安裝散熱系統(tǒng)和空調系統(tǒng)，使整個汽車的溫度得以控制，還可以進行材料的選擇。電池的材料也會對電池的散熱產生巨大的影響，所以相關的技術人員在進行電池技術的研發(fā)過程中，可以多選擇一些耐熱性好、散熱性強的材料來進行使用，合理地進行材料的選擇能夠使電池的安全性能大大提高。從而使新能源汽車安全性能得到增加。

5 結語

環(huán)境問題的日益嚴重，新能源汽車的發(fā)展將會成為未來汽車行業(yè)的一大發(fā)展趨勢，而新能源汽車的電池直接影響了汽車的使用和汽車的安全性，所以對于電池技術的研發(fā)是十分有必要的。本文分析了現(xiàn)在我們國家新能源汽車的電池技術所存在的問題，其最大問題就是安全性不夠和環(huán)保性欠缺，后續(xù)并對此做出了解決建議，希望對新能源汽車的發(fā)展有所幫助。

參考文獻：

[1]沈馳.我國新能源汽車發(fā)展與動力電池綜合測試技術[J].內燃機 與配件，2020（17）：206-207.

[2]胡大武，張桂源，曹鵬程，等.新能源汽車電池包關鍵連接技術[J].金屬加工（熱加工），2020（8）：10-13.