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浅谈新时期有色金属如何助力新能源汽车

2019-02-09杨铮鋆

世界有色金属 2019年20期
关键词:酸蓄电池有色金属锂电池

杨铮鋆

(卡迪夫大学,CF24 0DE)

新时期,有色金属已成为国民经济发展的基础。随着科学技术的发展,有色金属已逐渐应用于船舶、飞机、高速铁路、汽车等生产中,此外,在农业、工业等与之密切相关的制造业中,人们的生活不仅得到改善,同时也有利于国民经济的发展和国民经济的提高。

1 有色金属在新能源汽车中的发展

(1)有色金属的发展趋势。随着有色金属的快速发展,有色金属在国民经济和人民日常生活当中发挥着不可或缺的作用。近年来,我国工农业对有色金属的需求不足,从而导致经济市场的竞争逐渐增加,有色金属也逐渐发展成为一个衡量国家经济实力水平的一把标准的尺子。然而有色金属也成为衡量一个国家经济实力的标准。因此,中国必须着眼于并合理调整利用,对有色金属加以合理运用,减少不必要的消耗,集中有色金属资源,分类储备,在增强综合国际实力的同时合理调整利用,我们应该合理运用有色金属在全方面的发展以及带来的经济效益,从而更好的满足国民经济发展的需求,进而让有色金属资源得到健康稳定的发展。

(2)有色金属在新能源汽车的应用。机动车排气污染是一个严重的社会问题,但目前还没有有效的治理措施。镍镉电池不仅更容易充放电,而且更安全,虽然镍氢电池的使用寿命更长,但其使用寿命是其他电池的两倍,如果充电过度,可能会造成电池内部结构的损坏,让电池迅速膨胀,从而导致爆炸,甚至危及人身安全。锂离子电池是以碳素材料为负极,锂复合阳极,没有金属锂的存在。同时,循环容量大、充电速度快、使用寿命长不会产生有害物质,但充电时能量是通过内部物质循环积累的,充电水平越高,放电电流越有限。放电电流过大,可能会产生深远的影响,甚至损坏。铅酸蓄电池在密封方面的效果是非常强的,在正常的情况下电池的电解液是不会泄漏的,同时铅酸蓄电池的电池组能够随意的安装。电池组设有排气系统,能及时释放电池组剩余气体并自动密封,具有安全、方便、快捷的特点,但由于其特点,在与金属容器没有直接接触的情况下,必须安装特定的充电装置,不能密封安装和拆卸。在所有的汽车电池中,锂聚合物电池在使用基于改进型锂电池类型方面发挥着非常重要的作用,在聚合物电解质的使用过程中可以确保与其他电池相比的最大稳定性。高导电性的锂聚合物电池能有效地改善电池中的液体损耗,具有较高的性能,虽然存在一些危险的因素,但只能以膨胀的形式出现而不会发生爆炸。此外,绿色无污染、环保性能更高、放电强度低、电池容量大也非常有效,在新能源汽车中,它更安全、更实用。因此,许多新能源汽车厂商也更加重视锂聚合物电池在新车中的应用。

2 新时期有色金属助力新能源汽车

(1)传统铅酸蓄电池将遭受冲击。现如今,已经有很大部分的铅酸蓄电池应用于汽车工业上。然而,铅蓄电池占金属铅消耗量的70%以上,这是金属铅下游的主要用途之一。可以看到,传统的铅酸蓄电池和铅原料在市场上得到了广泛的应用,但这些都将发生变化。现在汽车工业已经进入了一个新的汽车时代。随着锂电池的快速发展,传统的铅酸蓄电池已经远远落后于锂电池,所以,人们对传统铅酸蓄电池的使用频率逐渐的减少,消费将受到严重影响。

(2)轻有色金属助力新能源汽车。据业内专家分析,随着电池数量的增加,能源汽车新设备的质量将明显提升。铝合金以及镁合金等一些轻有色金属已经成为新能源汽车零部件最合适的材料,要想提升新能源汽车的整体性能,那么毫无疑问,直接改变汽车的材料是绝佳的方法,在很大程度上减轻了汽车的载重量,并且还能够确保汽车运行的安全性。

因为空气的污染、更加严格的燃油消费法规以及新能源汽车的发展和资源的循环利用等多方面的原因,铝已成为汽车轻量化发展的趋势之一。

作为新能源汽车的驱动系统,电池在正常工作时应完全冷却。一旦冷却异常,将严重影响车辆的整体性能、安全性能和使用寿命。目前,铜和铝是实现汽车冷却系统的主要金属材料。那么,作为新型的冷却材料--铝,具有更大的作用。所以,新能源汽车产业的快速发展,在今后对于铝材料的需求只会增加。

(3)镍氢动力电池占据目前主流地位。在镍氢电池领域,我国在技术和资源上都有优势。然而,目前镍氢电池技术还不成熟,尚处于发展阶段,电池也从国外购买。由于石油资源的减少和世界油价的上涨,新能源汽车的使用越来越复杂,新能源汽车的发展受到威胁。其中,发动机控制系统和转换系统是新能源汽车的关键构成部分,同时关于电池的安全性能也是技术的核心。毫无疑问,未来三年,成熟的镍氢电池依然是新能源的主要渠道,由于经济原因,我们也相信在镍氢、松木、三阳等大型电池的安全和批量生产方面继续取得进展。在未来的两三年里,它们将继续占据主导地位。此外,2009年电池行业的镍消费量达到16500吨。

(4)锂将成为未来的能源金属。与传统的铅酸电池、镍镉电池和镍氢电池相比,锂电池体积小,(高工作电压是镍氢电池的三倍,能量更大)是165w/kg,是镍氢电池的三倍,循环时间是镍氢电池的0.5倍。汽车制造商一直在制造锂电池发动机,与镍氢电池相比,锂电池被认为具有更大的容量,因此更适合于新能源汽车。锂电池材料可分为电极(正极/负极、隔膜和电解液),它是锂电池的核心,主要由钴锂、锰锂、镍钴锰锂和磷酸铁锂组成。中国汽车新能源顾问李胜茂预测,到2012年,新能源汽车产量将达到100万辆。对于国内电池制造商来说,这将是700亿元的蛋糕。根据客车计算,这个数字应该会以三倍的速度增加。并且,李胜茂明确指出,根据发展的趋势来看,毫无疑问,新能源汽车是将来汽车产业发展的方向,同时关于锂电池也是最好的选择。

3 新时期有色金属在新能源汽车发展中的作用

有色金属在新能源汽车制造中的作用:有色金属在我国用于汽车能源供应,业用于汽车生产,同时在农业以及工业方面,有色金属都发挥着非常重要的作用,促进了我国农业和工业的可持续发展。有色金属在国民制造业中的应用也带动了制造业的快速增长,铜、镁、铝、锡和铅等金属材料通常用于汽车生产。有色金属不同于钢铁,有色金属具有生产规模小、价格高、耐热性高、密度小等诸多特性,同时对提升汽车的动力性能具有重要的作用。因此,有色金属在制造业中的应用占汽车金属的大部分。

4 总结

综上所述,运用有色金属去更好的开发汽车新能源,就应该合理运用有色金属本身的属性,提高整体能源效率。汽车在提高效率的同时,也有效地保护了不可再生资源,提高了使用效率,充分发挥了汽车新能源和降低燃料排放的作用,同时提高安全性和便利性,也有助于新能源汽车在社会上的推广和使用。

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