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论述新能源汽车及动力锂电池的发展

来源:九壹网
论述新能源汽车及动力锂电池的发展

摘要:新能源汽车现在技术已经比较成熟了,很多车企都开始研发新能源的汽车。现在每年全球可以产几百万的新能源汽车,量虽然大,但市场非常好,我国就能消化掉很多。新能源汽车的核心动力来源就是电池了,因此动力电池行业随着新能源汽车行业的发展也跟着快速发展,这个发展不仅是经济总量提升了,技术上也有了一定的进步。动力电池作为新能源汽车的核心电力来源,对于技术的要求比较高,而且技术还有一定的升级空间。提高动力电池的生产质量以及优化技术路线,对于新能源行业的发展有一定促进作用。

关键词:新能源汽车;动力锂电池;发展 1、新能源汽车锂电池特征

锂电池具有自放电率较低、能量密度较高、可循环无污染、效率高且无记忆效应等特点,是新能源汽车产业优选的动力源。由锂电池单体组成的锂电池包是新能源汽车的主要核心部件和唯一的动力来源。锂电池对工作温度要求较高:其最佳的工作温度范围为20~40℃,超出这个范围温度偏高或者偏低,都会影响其使用寿命和工作性能。当温度偏低时,锂电池放电量和放电压会急剧降低;而当温度偏高时,锂电池则容易产生热失控现象,当内部热量聚集造成热量堆积,热量不能得到排除时,则会引起高温起火,甚至引发爆炸,对人们的生命财产造成威胁。而电池散热装置的设置,能对锂电池的正常工作起到关键的保护作用。因此,分析锂电池的散热系统,通过对散热装置适当的优化可以把握好锂电池的温控,这对于保障新能源汽车安全高效的运行有着重要的作用。

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,该动力电池的优势是能量密度高,体积小,耐低温。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。与使用其他电池的电车相比,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。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。

3、中国新能源汽车发展现状

3.1关键核心技术取得一定进步

随着国家大力发展新能源汽车,动力锂离子电池越来越多地被汽车生产商所需要,许多汽车企业对此的投入大幅度增加,比如比亚迪股份有限公司、上海万象汽车有限公司。并且由于许多的海外动力电池企业进入中国市场,给了我国本土电池企业造成了很大的压力。目前我国关于动力锂电池已经有了完善的产业链体系,对动力锂电池原材料(正极、负极、隔膜、电解液等)有了完整的回收利用体系,并且对于动力锂电池中的配方、结构、制造设计已经了然于心。国内新能源汽车中的驱动电机也随着新能源汽车的火爆呈现高速发展的姿态。

3.2商业模式在探索中不断创新

新能源汽车发展的着力点是政府,政府作为倡导者,能够为新能源汽车发展搭建平台至关重要,但是新能源汽车企业决定着新能源汽车的创新,是新能源汽车发展的主角,不管是作为新能源汽车的生产企业还是运营企业、金融企业,都可以在新能源汽车发展中获得长期或短期的效益,不过效益是一把双刃剑,它既可以起到推动作用,也能起到阻碍作用,所以这就需要政府来对其进行调控,找到效益阻碍新能源汽车发展的关键点,帮助新能源汽车企业找到更好的商业模式。

4、动力锂电池的技术升级路线 4.1提升电芯能量密度

新能源汽车有一个问题就是续航问题,而续航问题和动力锂电池的使用效果直接关联。如果电芯的能量密度不够高,那汽车的续航水平肯定是不够的。大家对于电池也有轻便性的要求,因此不能一味增大电池的体积来提高能量度,还是应该从技术上探讨电池发展的更多可能。 4.2控制电池的生产和使用成本

任何技术的发展都是需要控制成本的,毕竟企业的主要目的还是为了收获利息,锂电池的生产成本过高,利润肯定就会相应的减少。除了要控制电池的生产成本以外,还可以考虑提高电池的使用质量和使用寿命,让锂电池的使用循环性更强。使用寿命久了,相当于消费者的使用成本变低了,这样能让消费者的使用体验感更好。

4.3保障电池使用安全

很多人对于新能源汽车有所顾虑,就是因为这毕竟是比较新的技术,可能存在不成熟的地方。消费者会担心新能源汽车出行的安全问题,因此保障动力锂电池的使用安全非常重要。汽车的动力锂电池不像传统的锂电池能量密度就那么大,动力锂电池毕竟要给汽车的行驶提供能量,因此体量是非常大的,出现安全事故的话,危害比普通的锂电池也要大很多。

5、新能源汽车及动力锂电池的发展前景分析

目前我国针对新能源汽车及动力电池的研发与应用加大了科技的力度,将战略性产业培育与科技创新引领结合在一起,针对电动汽车科技的发展组织并实施了各项规划。动力锂电池在新能源汽车中的应用是发展低碳经济与保障能源安全的关键途径,未来将是新能源汽车、动力锂电池研发与产业化发展的重要阶段。根据调查结果显示,锂电池在全球范围内的产量在2011年达到了46亿个,而锂电池产业的规模值高达153亿美元,近几年更是不断增多扩大。如今各国企业都比较重视储能电池、电动汽车等新能源产业,而受到一致好评的储能元件就是锂电池。在锂电池产业发展的研究中可知,中国是继日本的第二大锂电池生产与消费国家,而锂电池在我国的产业规模在2020年的时候就已经超过1800亿元。

从全球范围来看,中国已连续五年成为全球最大的锂电池消费市场。截至2021年底,中国动力电池产能约占全球的70%,世界十大锂电池厂家当中,中国占据6席。新能源汽车需求强劲是助推2021年我国锂电产业猛增势头的主要因素之一。截至2022年4月,我国新能源汽车已经累计推广1033万辆,成为引领全球汽车产业电动化转型的一个重要力量。随着我国开始实施各项新能源政策,目前锂电池已经成为电动自行车、电动工具以及电动汽车、系能源汽车的首要选择,动力锂电池的发展规模将会进一步扩大。

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