新能源汽车动力电池及其应用分析

皇甫海峰　孙中涛

摘 要：本文主要针对现阶段在新能源汽车行业发展阶段中，动力电池的类型和实际应用情况进行研究，希望在今后动力电池应用和发展中，能够及时对动力电池存在的不足之处进行改善，加强动力电池研发的效果，为人们创造更加良好的生活环境，带动新能源汽车服务质量的提升，为相关产业结构的发展提供参考。

关键词：新能源汽车 动力电池 电池应用 应用分析

1 引言

在全球经济发展的背景下，新能源汽车产业的发展效果较为良好，在新能源汽车研发的过程中，动力电池作为重要的组成部分，加强动力电池的使用寿命和回收效果，不仅能够提升新能源动力汽车的服务质量，还能够减少对环境的二次污染，是今后行业进步发展的重点研究内容。

2 对新能源的概述

2.1 发展的必然性分析

汽车行业在近几年来的发展速度相对较快，是人们出行必不可少的重要交通运输工具，随着汽车年产量和使用量的逐渐增长，全球石油储备量也在不断缩减，传统燃油汽车在发展中，面临着两个方面的重要危机。一方面是石油资源作为不可再生的资源类型，在目前的开采和开发中不断缩减，另外一面在企业使用的过程中，环境污染问题不断加重，对城市生态环境的保护效果造成严重的影响。这两方面的危機都在一定程度上制约着汽车工业的快速发展，甚至会导致汽车发展历史的终结。

根据我国环境保护部门对机动车污染物排放情况进行总结的相关报告来看，在近几年来全国机动车污染物排放量不断增长，机动车尾气排放是城市空气污染的主要因素，并且石油资源在近几年来的枯竭，都是严重制约汽车工业发展的主要因素。新能源汽车作为改善城市环境，推动行业发展的重点内容，在目前有着较为广泛的推广和应用。

2.2 国家政策分析

在国家目前出台的相关政策规划中，新能源汽车的发展作为国家推进的重点项目内容，得到国家的广泛关注和大力支持，国家认为加强新能源汽车的推广和使用，不仅能够对城市空气环境进行改善，为人们创造良好的生活空间，还能够对出行方式进行转变，提供更加便捷的出行服务。在国家高科技研究发展规划中，也将新能源汽车以及相关产业项目作为发展重点，全面扶持和推动新能源企业以及相关产业结构的发展。在研究发展规划内容中，明确对新能源汽车的总体发展目标和研究内容进行深化掌握，并且对每一项工作的开展都作出详细的介绍和阐述。

在各种优惠政策和激励手段的带动下，全球电动汽车示范推广项目不断发展，消费市场的逐渐活跃，也让电动汽车市场的发展超过预期的目标。根据规划内容指出，在今后的发展中，需要结合新能源汽车产业结构的优化效果，不断对纯电动汽车的发展进行创新，加快新能源汽车产业的快速进步，为国家经济效益的提升奠定基础保障。

3 电池主要类型分析

3.1 铅酸电池分析

在新能源汽车的市场发展中，铅酸电池作为较为成熟、完善的动力电池技术，虽然目前多数人认为铅酸电池在使用中，会对周边的环境造成污染，实际的技术水平较低，但是不耽误铅酸电池的发展前景。随着技术的不断进步和发展，铅酸电池技术有着较为明显的改善效果，放电功率也有明显的提升，铅酸电池使用寿命的大幅度增长，都让铅酸电池的发展前景逐渐良好。此外，铅酸电池的回收技术也有着明显的转变，电池回收率可以达到90%以上，这也是促进铅酸电池技术研究、应用与发展的主要因素。

3.2 镍氢电池分析

镍氢电池作为性能较为稳定、各项参数优良的蓄电池类型，目前主要可以分为高压镍氢电池和镍氢电池两种。镍氢电池在新能源汽车上进行使用中，实际的记忆效应较小、放电倍率较大，能够实现电池的循环使用，并且电池的使用寿命较为长久。在目前日本新能源汽车研发制造中，就会对镍氢电池进行使用。现阶段，镍氢电池作为成熟的动力电池产品，各项技术在研究中得到进步，镍氢电池作为氢能源应用的主要方向，在现阶段的发展中受到广泛的关注。

3.3 锂电池分析

在现代微电子技术快速发展的背景下，锂电池作为能源电池的主要形式，在市场中有着大规模的生产和使用，动力电池主要是以锂金属或者锂合金作为主要的材料，使用非水电解质溶液作为电池的主要填充材料。锂电池在新能源汽车中的应用性能较为良好，功率和能量都能够得到全面优化。此外，随着我国锂电池生产技术的完善和发展，动力电池技术的各项参数都有着明显的提升。目前锂电池主要的研究方向为聚合物锂电池，划分的内容和方向也会产生转变。在性能的使用上也有着明显的差别，凭借着各种性能，锂电池在我国新能源汽车市场上的应用更加良好。

3.4 燃料电池分析

燃料电池作为化学能源转换电能的装置，被人们称为电化学发电器，是现阶段新能源汽车产业主要的研究内容。燃料电池在实际应用中，能够带动新能源汽车的工作效率、降低噪声的污染，有害气体的排放也相对较少。因此，动力电池在新能源汽车行业的发展中，有着较为良好的发展优势。目前我国燃料电池的应用发展与国外发达国家相比，各项技术的发展水平较为落后，配套的基础设施不够完善，技术的发展难度较大，相关企业需要加大资金投入力度，建立专业较为完善的技术团队，及时发现燃料电池存在的技术难点，确保燃料电池技术能够更加良好的新能源汽车上进行使用，为汽车行业的稳定发展奠定基础与保障。

4 电池的发展现状

4.1 三元锂电池方面

从目前我国动力电池的发展情况来看，三元锂电池作为主要的动力电池，在长时间的发展中有着良好的应用优势。目前，我国三元锂电池体系主要是镍钴锰酸锂为主要体系，镍在电池体系中能够提升材料能量的密度，会根据三种过渡金属离子的占比情况，镍的含量也会存在一定的变化效果，产业化结构的发展也从低镍转变成高镍。此外，新能源汽车中纯电动汽车要想在市场中占据良好的额发展前景，重点需要对里程问题进行创新和改善，有效地解决方式就是对高能量密度的电池进行使用。但是随着生产成本价格的提升，相关企业为了能够对成本进行控制，更好地保证动力电池使用效率的基础上，保证能源供应的稳定性和安全性。

4.2 三元包装机方面

随着软包技术的不断城市与发展，软包动力电池的性能优势也在不断明显，尤其是在能量密度上有着明显的进步。三元加软包电池组合的性能，能够全面满足新能源汽车对动力的基本需求，延长汽车的行驶里程。

4.3 电池安全问题方面

在新能源汽車追求高能量密度的同时，安全问题也在不断明显。在目前电动汽车电池自然的新闻不断发生，行业需要对此方面的问题加以重视。动力电池的稳定性和利用效率等内容，是行业在发展中需要重点研究的内容，在动力电池使用之前需要将电池交给第三方检测机构，对电池的各项性能以及安全问题进行检查，提供全面有效的数据信息，从而为后续动力电池的使用提供保障，减少故障问题的不断出现。

5 对电池回收方面的思考

在废旧动力电池回收工作开展的阶段中，相关工作人员需要对环保性能进行充分的考虑，在确保回收工作安全进行的基础上，将动力电池进行拆解，对可以回收利用的材料进行修复，这样不仅能够保证材料的环保性能，实现循环利用的效果，还能够带动经济效益的全面增长。比如，在三元电池拆解完成之后，需要将正负极材料进行回收、清洁与修复，这样不仅能够减少电池废弃率，还能够降低后续生产的成本，避免对环境造成二次污染。

6 新能源汽车动力电池应用分析

6.1 锂电池应用分析

锂电池作为目前新能源汽车市场上应用较为广泛的动力电池类型，在多数汽车生产企业中，都会对三元锂电池进行使用，电池自身具有较强的安全性能，实际的功率密度较为均衡。但是锂电池在部分汽车中的使用，也无法有效地对汽车存在的问题进行改善。因此，为了能够更好地体现出锂电池的应用优势，在新能源汽车装配的过程中，可以加强对电池的保护措施，从而有效地提升电池的使用效率和质量，如果汽车出现较为强烈的碰撞问题，通过保护措施也能够降低电池急迫问题的产生，减少汽车爆炸事故的出现，对乘车人员的生命安全提供保障。从目前我国新能源汽车市场发展的情况来看，比亚迪新能源汽车会对磷酸铁锂电池进行使用，这种电池在应用中的安全性能较为良好，能够延长电池的使用寿命，保证电池循环使用的质量。但是电池也会存在明显的不足之处，电池能量密度相对较低，在新能源汽车持续行驶的过程中，电池优势不够明显，在严寒的气候环境下，电池的能源损耗较大。此外，锂电池作为新能源汽车中应用的主要动力系统，系统性能的优化与改善，是维持新能源汽车快速发展的重要基础，加强对动力系统的优化与改善，也能够帮助生产商降低新能源汽车的生产成本。同时，锂电池的检修工作人员，还需要及时对锂电池本身的安全性进行研究，如果电池体积不断变大，也会在一定程度上对电子工作的性能造成影响，出现各种安全风险和隐患问题。

6.2 镍氢电池应用分析

在新能源动力汽车对镍氢电池进行应用的阶段中，镍氢电池属于碱性电池，电池自身无记忆效应，能够实现循环使用的目标，电池的使用寿命较长，但是电池的生产成本相对较高，很难实现大规模的生产和应用。镍氢电池在初期采购的过程中，实际采购成本就比其余动力电池的价格偏高，但是因为电池能够循环使用，因此综合成本不会过高。在目前新能源汽车制造行业发展中，镍氢电池的使用范围较广，多数企业都会对镍氢电池进行使用，从而为企业长久稳定的进步与发展提供保障。

7 新能源电池的发展方向

氢燃料电池作为今后新能源电池的主要发展方向，电池的污染程度相对较低，在现阶段的研究中有着较为良好的成果。在燃料电池使用的过程中，需要加强对电池能量密度进行分析，保证电池的稳定和安全。

此外，固态锂电池的研发，主要是将传统锂电池的电解液进行转换，在目前的应用中，能够很好地对各种物质进行溶解，保证电能供应的稳定与安全，减少材料质量产生变化对电池使用效果造成的危害和影响。同时，固态锂电池不会与空气产生反应，电池的使用安全性较为良好，是未来新能源汽车动力电池研究中，主要的动力研究对象。

7.1 镍氢电池的发展现状

镍氢动力电池现阶段进入成熟的发展阶段，是现阶段混合动力汽车使用电池体系中，位移能够经过实验验证并且实现商业化、规模化的电池体系结构，全球已经开展批量对混合动力汽车进行研发，并且会对镍氢动力电池体系进行完善和使用。根据相关的研究和分析中可以发现，现有的混合动力电池多数为镍氢动力电池，商业化的代表主要包括丰田普锐斯，混合动力汽车的使用，让行业有着更加良好的发展。目前，全球动力电池厂商主要包括日本的多种企业，在市场中占据的份额效果也有着明显的提升，目前主要的商业化混合动力汽车，比如丰田的多种型号，都让人们体验不同的出行效果和质量。在企业发展中，对镍氢电池进行使用，不仅能够保证电池的使用效果，还能够减少电池采购成本的投入，国内的镍氢电池在汽车上的应用，依旧出现初步的发展阶段，在今后的发函中，能够更好地保证行业的发展效果和质量。

7.2 镍氢电池发展的前景分析

在新能源汽车的发展中，镍氢电池技术作为成熟的技术手段，在今后的发展中镍氢电池作为新能源汽车的点源主流形式，为了能够更好地保证电池使用的效果和质量，相关企业就需要针对镍氢电池的使用情况进行分析和研究，加大研发成本的投入力度。比如，电池松下和三洋企业认为，锂离子动力电池不能在短时间内对镍氢动力电池进行替换，主要是因为镍氢动力电池较为便宜和安全，已经能够实现规模化的生产，锂电池存在的问题需要继续进行改善，从而更好地保证电池的安全性，实现商业化的生产。

8 结束语

从目前新能源汽车行业的发展来看，为了能够实现行业的稳定进步与发展，相关产业就需要加强对动力电池的研究和分析，保证电池使用安全与稳定的基础上，为行业进步提供良好的保障，落实可持续发展的战略内容，带动企业经济效益的增长。

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