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摘要:随着国民经济的不断增长,社会大众生活水平的不断提升,人们对于新能源汽车产品提出了更大的需求。动力电池技术应用作为现代新能源汽车加工制造过程的重中之重,是一项不可或缺的关键技术,直接关系到新能源汽车产品的大范围普及应用和规划化生产。因此,市场广大新能源汽车厂商必须加强对动力电池的创新研究应用工作,确保能够在该项技术、成本以及维护管理等方面实现新的突破,推动我国新能源汽车行业建设稳定长持续的发展。本文将进一步对新能源汽车动力电池及其应用展开分析与探讨,旨在为同行业者提供科学参考意见。
关键词:新能源汽车;动力电池;应用分析
引言
在新能源汽车中,主要利用常规、非常规型车用燃料,以及新型的车载动力装置来充当动力来源。该类汽车是一种综合了驱动、动力控制等领域先进技术,存在着先进技术原理、新型结构的交通工具。在新型能源类型上,可燃冰、风能、电能等方式的新型能源都逐步被开发使用,而在新能源汽车当中,电能的应用最为广泛且深入,当下的电动汽车已经投入市场,进行了规模化的生产,革新了汽车领域,为国民用车提供了更多选择,为环境保护事业的开展贡献一份力量。
1 新能源汽车动力电池的主要类型
1.1 铅酸电池
在新能源汽车市场上,铅酸电池是一项最为成熟完善的动力电池技术,虽然存在较多人认为铅酸电池在汽车上的运用存在着污染环境、技术水平偏低等问题,然是其仍然在新能源汽车市场上有着较为广阔的发展空间[1]。随着时间的不断推移,铅酸电池技术的相关性能得到了进一步的优化改善,从原有的放电功率 20Wh/kg 提升至 40Wh/kg,铅酸电池使用寿命也得到了大幅度延长,从 300 多次到 4000多次。除此之外,基于铅酸电池回收技术的突破发展,其回收利用率能够有效达到 90%以上,这样一来无疑能够促进铅酸电池技术研究应用更好的发展。
1.2 镍氢电池
镍氢电池作为一种具有良好性能的蓄电池,其主要分为了高压镍氢电池和镍氢电池。镍氢电池在新能源汽车上的应用优势在于记忆效应小、放电倍率大以及循环使用寿命长等,目前市场上存在较多的汽车制造商都在运用镍氢电池。比如日本著名汽车品牌丰田在普锐斯汽车上就采用了镍氢电池。镍氢电池是动力电池中较为成熟的一款产品,我国研制发开的镍氢电池原材料加工技术也日趋成熟,镍氢电池作为氢能源应用的一个重要方向被社会各界人士所注意到。
1.3 锂离子电池
该类电池的物理化学特性在于,它的能量密度和电压都较高,当下在国防军事、社会生活两方面中,其应用愈发广泛。从电解液来对该类电池进行区分,锂离子电池有着聚合物电解质、液体电解质两类锂电池。而应用较广的聚合物电池中,以聚合物来进行区分,则可分为三元锂、锰酸锂或者钴酸锂等。该类电池的优势在于,其比能量较大,且重量较轻,污染和记忆效应都很小,其使用寿命相对较长。将其与镍氢电池相比,当体积重量一致时,该电池的蓄电能力比镍氢电池的 1.5 倍还要多。且从理论层面分析来看,该类电池的总电量仅仅开发有四分之一的水准,其开发前景广阔,作为一类真正能实现无污染的电池,对节能环保事业的开展十分有益。
1.4 燃料电池
该类电池并非进行电能储存的设备,而是一个较为完善的,小型的发电系统。它在燃料选择上,一般有乙醇、氢、甲醇或甲烷等等,利用电池内部各个物质间所进行的化学反应,最终将化学能往电能方向进行转换。但无论是何种类型的该类电池,其核心都在于其燃料内存在的氢、氧两类元素。
从化学原理可知,氢氧在发生反应后会产生水,因而和锂电池类似,该类电池的污染、排放都较小,是一种十分理想的动力源,更被业界所公认其为未来世界中,汽车的优质能源。早在 20 世纪的末期时,美、日等国便重视该类电池的研发,发展至今已经研发出可供示范运行的汽车。但国内对于该类电池的研发其起步较晚,技术相对而言先进性不足,与美、日等已经在燃料电池研发上有所成就的国家相比,我国仍旧处于一个发展中的阶段。近年来随着国家对燃料电池的重视性提升,有关的优惠政策不断出台,相信在技术、政策以及有关经验等方面的支持下,我们和其他国家在燃料电池研发上的差距会逐步缩短,为新能源汽车提供更为稳定、先进的动力电池选择。
2 新能源汽车动力电池应用分析
2.1 锂电池的应用
锂电池是目前新能源汽车市场上应用最为广泛一种动力电池,就比如著名电动汽车厂商特斯拉采用的就是三元锂电池,该动力电池的优势在于安全性较好、功率密度较为均衡等。然而由于特斯拉电源管理技术无法解决汽车穿刺问题,通常只能够通过采取强化电池包保护措施进行解决,一旦汽车发生强烈碰撞那么电池包极为容易被击破,从而引发汽车汽车爆炸事故,威胁到车上乘客的生命安全。而我国占据新能源汽车市场较大比例的比亚迪采用的则是磷酸铁锂电池,该电池的优势特征在于安全性能优秀、循环使用寿命长以及功率密度好。它的不足之处在于能量密度相对偏低,在同重量新能源汽车续航里程上不具备优势,寒冷天气下磷酸铁锂电池会损耗较多的电量。锂电池在新能源汽车中的应用要做好系统性能优化改善作业,相关工作人员要优先采用钦酸锉负极原料作为锂电池材料,其能够做到循环利用,帮助汽车厂商降低新能源汽车的制造加工成本。此外,锂电池检修维护人员在进行对锂电子电池保养工作时,要认真注意锂电池本身的安全性,电池体积一旦变大将会一定程度影响到电子整体工作性能,不利于锂电池在汽车系统中的安全运行使用。
2.2燃料电池的应用
燃料电池具有突出的效率高、清洁、可再生等优点,其启动速度快、运行安静、比功率大、输出功率调整方便。与使用其它电池的电车相比,燃料电池汽车动力强劲、工作时间长。发电用燃料主要包括氢气、乙醇、甲醇、汽油以及天然气等,特别是纯氢气燃料,不但补充快、无排放,且不用经过热机准备过程,从而不受热循环的制约,动能的转化率是内燃机处理的3 倍。初始阶段的燃料电池开发只是为了供应汽车的电能需求,因为现代商业化的驱动,电池动效、成本以及燃料来源等问题才渐渐引起大众的普遍重视。燃料电池作为电车的运行动力,已经被视作今后一段时间内的发展走向。
2.3镍氢电池的应用
在新能源汽车动力电池应用中,镍氢蓄电池属于一种碱性电池,它的应用优势在于无记忆效应、循环使用寿命较长,缺点在于成本价格偏高,难以实现大规模生产应用。镍氢电池初期购置成本相对其他动力电池是偏高的,但是因为其能够被循环长期使用,因此综合下来使用成本不会太高。通过将该电池应用在电动汽车上一次充满电可以行使 345km。而目前我国在镍氢电池研究设计上已经开发出来了 55A•h 和 100A•h 的可充电电池,其功率密度超过了 800W•h/kg,比能量则达到了65W•h/kg。该电池具备了良好的物理和电化学性能,被广泛应用在国防与民用领域中,其优势在于储能大、无记忆效应、质量轻以及无污染。
结束语
综上所述,要想保障我国新能源汽车行业建设稳定持续发展,为广大汽车消费用户提供高质量的电动车产品,各大汽车厂商就必须加强对动力电池的开发研究工作。国家政府要合理制定颁布相关扶持政策,引导市场企业加大对先进动力电池技术的创新开发,确保能够不断提高我国新能源汽车动力电池水平,为我国新能源汽车产业快速稳定发展打下有利基础。
参考文献:
[1]张惠泽.新能源汽车动力电池研究现状[J].运营探讨,2017(03):54-56.
[2]叶继宏.关于新能源汽车动力电池关键技术的研究[J].中国战略新兴产业,2018(11):7-9.