电动汽车电池的现状及发展趋势

王忠明 杜萍

摘 要：当前，交通运输业发展迅速，汽车数量持续增加，在使人们生活变得更加方便的同时，对生态环境造成一定的负面影响。为使汽车工业得到更进一步的发展，需要加强对新能源汽车的重视程度，加速交通能源的转型。由于电动汽车主要由动力电池提供动力，因此需要对电动汽车电池的现状及发展趋势进行研究，分析动力电池的实际运用情况，为新能源电池技术的发展奠定基础。

关键词：电动汽车 电池 现状 发展趋势

引 言

近年来，纯电动汽车和插电式混合动力汽车占比逐年提高，燃料电池汽车崭露头角。伴随着电动汽車技术路线的变化，各类型电动汽车市场也重新洗牌。欧洲、美国、日本、中国在电动汽车领域各有特点。未来各主要国家和地区电动汽车推广目标均在百万辆以上，而且从传统混合动力汽车、插电式混合动力汽车向纯电动汽车、氢燃料电池汽车方向迅速转变。电动汽车的发展对汽柴油市场的影响日益凸显，尤其在局部地区；若干年后，电力、氢能源将逐渐接管汽车动力市场。适应电动汽车行业的发展态势，石油企业应提前布局充电站、充电桩、加氢站等配套设施。

1电动汽车电池现状

在现阶段新能源电池数量不断增加，其类别也呈现出了多样化特点，在细化范畴也存在相应差异。在纯能源汽车中，蓄电池是必须也是重要装备，以此为依托，蓄电池就是汽车的驱动装置。而在混合动力汽车中，传统发电机与蓄电池是结合体，都能发挥带动汽车驱动的作用，在这一框架中，蓄电池不仅是主要动力，也是辅助动力，因此不难发现，在汽车驱动速度低或者是启动的过程中，蓄电池都是驱动系统中产生动能的关键点，而加速阶段，其作用就下降到辅助形式下，在匀速或者是减速行驶阶段，蓄电池就需要存续能量。

1.1镍氢电池。碱性电池是由镍基和碱性溶液经过点解而形成的，其主要分为三种电池种类，在这三种电池中最适用于电动汽车中的就似乎镍氢电池。这是因为镍氢电池在运用过程中所产生的物质不会对环境造成污染，并且所产生的能量也较高。而镍锌电池则不能够被持续使用，使用一段时间能量就会散尽。目前，针对这一问题已经有了相应的解决措施，例如：运用充电装置进行补充能量，在电解液中加入缓蚀剂等。在电动汽车行业中所应用的能量技术多数是镍氢电池技术。

镍氢电池由多种金属成分组合而成，其中就包括锰和镍，镍氢电池在电动汽车中的应用。镍氢电池与铅酸电池进行对比，镍氢电池在能量方面会高出铅酸电池很多，在功率方面相对于铅酸电池更是高出很多倍。镍氢电池技术的发明占据以下几个优势：更高的运行电压、比能量和比功率，较高的过度充放电耐受性和热性能。

1.2锂离子电池。锂离子电池的构造处于较为传统的构造类型，其主要包括石墨阳极、锂离子金属氧化物以及有机溶剂溶解的溶液。其中在锂离子电池种类中我们在生活中经常接触的就是以碳为阳极，而电解液通常选择碳酸乙烯能和碳酸二甲酯溶解六氟磷酸锂溶液。其中二氧化锰酸锂作为阴极。这是因为这类锂离子电池重量较轻，并且抗压能力强，所储备的能量也较大。

1.3铅酸蓄电池。此类电池用单质铅作负极，用二氧化铅作正极，在浓硫酸溶液中充放电。整个充放电过程依靠正负极板上的活性物质和电解液发生化学反应来完成。铅酸电池当前在电动汽车领域应用的极为广泛，此类电池的技术研究起步早，所以更为成熟，此类电池制造工艺的工业化程度高，因此电池的整体成本也更低，但最大的问题在于铅酸电池的生产污染非常大，且电池的质量比其他电池更大，这限制了此类电池的进一步应用。

2电动汽车电池的发展趋势

2.1以镍氢电池为代表的碱性电池。镍氢电池相比其他电池而言，其污染小且比能量更高，因此电动汽车的发展过程中广泛采用了此类电池，但是此类电池使用过程中经常出现枝晶，极大的降低了此类电池的使用寿命，这就导致更换电池的成本过高，使用起来整体造价过于昂贵。但是当前已经开始尝试通过添加缓蚀剂、改进隔膜等方法延长此类电池的使用寿命。从当前的电动车行业来看，镍氢电池的主要使用者包括丰田和奔驰等主流厂商，镍氢电池从目前来看，依然是相对优质的电池选择方案，后期如果锂电池技术有更新的突破，大概率要被锂电池技术所取代。

2.2锂离子电池。在可以批量生产的电池中，锂离子电池的综合性能最好，而且中国拥有丰富的锂矿资源，因此不用担心原材料的供应问题，这也间接的降低了锂电池的生产成本，更有利于锂电池抢占电动汽车动力电池的市场份额。到目前为止，越来越多的电动汽车生产厂商逐渐倾向于用锂离子电池来替代以镍氢电池作为动力源的电动汽车电池。如早期的丰田Prius采用的是镍氢电池，最新一批的此类车型动力电池被锂电池代替。然而，当前锂电池的安全问题存在较大的隐患，大功率锂电池的爆炸问题尚未得到有效的扼制与应对，这导致许多厂家不愿大规模的采用锂电池作为动力源，如果该问题得到有效解决，锂电池必定会获得更为广泛的应用。

2.3铅酸电池。目前，铅酸电池在汽车领域中的应用频率普遍较高，该电池技术在发展阶段能效作用较强，可以大量生产，并且其耗用的资金数额相对较少。铅酸电池虽然在购买时不需要花费大量的费用，并且其应用范围也较为广泛，但是就当今时代来讲，铅酸电池的比能量和循环次数仍然受到限制。电动汽车如果要运行在高速公路上，如果仅仅是运用铅酸电池是不切实际的想法，这样做会存在很多的安全隐患。但是又铅酸电池价格上的优势，使其被广泛应用在形势短途的电动汽车中。近年来，美国已经发明出一种超级电容器，这种电容器能够与铅酸电池有效结合在一起，能够加大铅酸电池的比功率，使其寿命增加，在市场的竞争力也不断加大。

结束语

综上所述，随着绿色可持续发展观念越来越深入人心，国家节能减排政策的提出，电动汽车将在绿色出行中发挥着越来越重要的作用。但目前电动汽车的动力电池仍然存在价格高、比功率以及比能量低的问题，相信随着电池技术的发展这一问题将会迎刃而解。本文从电动汽车电池的现状及发展趋势进行研究分析，促进新能源汽车动力电池进一步发展。

参考文献

[1] 谭千子.新能源电动汽车中动力电池的应用分析[J].中国高新区，2017（23）：29-29.

[2] 杜弘.电动汽车电池当前现状以及发展趋势探析[J].时代汽车，2017（20）：45-46.

[3] 邓鹏毅，彭忆强，蔡云，梁涛，黎青松.新能源汽车产业技术及发展趋势[J].西华大学学报（自然科学版），2017，36（04）：34-45.