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电动汽车电池的现状及发展趋势

2019-10-19程心妍

发明与创新·职业教育 2019年1期
关键词:电动汽车发展趋势

程心妍

摘 要:电动汽车电池是实现电力工业和汽车工业有效连接的重要组成部分,它是两者相互结合的关键部位。电动汽车电池蓄电能力直接影响到电池的行驶性能和使用寿命。近些年,随着化石能源不断枯竭,我国大力发展电动汽车,投入大量资金,加大科研力度,实现了我国电动汽车行业的快速发展。本文主要结合实际情况,首先分析了电动汽车电池的现状以及发展趋势,希望通过本次研究对进一步推动电动汽车行业发展有一定帮助。

关键词:电动汽车;铅酸电池;镍氢电池;锂离子电池电池;发展趋势

一、电动汽车电池现状

目前,在我国推广高度重视电动汽车推广,该种电动汽车属于新能源汽车,他所使用的电池可以划分为铅蓄电池、镍基电池、钠硫电池、锂电池和空气电池等几种。上述几种不同的电池类型,有其各自不同的蓄电能力,但同时也存在各自的缺陷。

(一)铅蓄电池

现阶段,在我国电动汽车领域,铅蓄电池在电动汽车领域应用得最为频繁,它能够基本满足汽车内部各个电器元件和电子设备的正常功能。同时该种电池设备易于生产,可以实现规模化工业化生产,并且资金投入较少。这几年,随着电动车电池种类不断增加,但铅蓄电池依然占据主要地位,在电动汽车市场有较高的占有率。目前,在城市公交系統所使用的公交车,旅游观光车,都是采用铅蓄电池供能。在电动汽车领域,虽然铅蓄电池拥有较高的占有率,并且具有较好的供电优势,但在使用过程中也存在较多的缺陷,其储能较少,由于铅蓄电池损耗较大,在较短时间内就需要更换一组新的铅蓄电池。当铅蓄电池处于高强度的供电状态下,整个电池组的整体功能效果会大大下降[1]。因此,在电池研究过程中,如何提高铅蓄电池的适应能力,提高铅蓄电池的蓄电能力,就成为现阶段电动汽车领域需要重点攻克的难题。

(二)镍氢电池

镍氢电池又被称为碱性电池,该种电池是用镍基和碱性溶液混合在一起经过电解而形成。目前在碱性电池种类中,只有镍氢电池,适合于电动汽车领域。镍氢电池在电动汽车中使用,不会造成二次污染,同时该电池的储能效果较强,具有持续的供电能力。通常情况下,镍氢电池内部是由多种金属元素组成,其中包括了锰元素,镍元素。镍氢电池与铅蓄电池相比,其重量更轻,储能更强,在供电功率方面要远远高出电池。在电动汽车电池领域应用镍氢电池,能够为汽车提供更好的运行电压,电力输出更加稳定,更加持续,具有更强的耐热性和耐受性,可以反复多次充电。

(三)锂离子电池

锂离子电池是比较传统的电池构造类型,主要包括了石墨阳极,锂离子金属氧化物以及有机溶剂溶解液[2]。其中,在锂离子电池种类中,我们应用比较常见的就是以碳元素作为阳极,电解液通常会选择碳酸乙烯能和二碳酸二甲酯溶解六氟磷酸锂溶液,他将二氧化锰锂作为阴极。这种锂离子电池通常体积较小,相对于氢镍电池具有携带更方便的特点,同时具有很强的抗压能力,充电时间较短,一次充电能够释放较长时间的电能。由于锂离子电池内部溶解液具有很强的蓄电能力和放电能力,所储备的电能更强。

二、电动汽车电池发展趋势

(一)铅酸电池发展趋势

尽管铅酸电池生产方便,易于工业化生产,并且能够用于叉车和观光车以及短途的公共汽车上,但其自身运行不足问题依然存在。近些年研制的新一代铅酸电池,依然解决不了上述问题,铅酸电池利用率低,电能供己不足,循环次数少的问题,依然是主要制约因素。在今后应用铅酸电池来为纯电动汽车供电,实现电动汽车在高速公路上的长距离行驶是不切实际的,但是由于铅酸电池具有价格便宜,生产方便的特点,它能够被广泛应用在轻度混合或中短途行驶的电动汽车中。

(二)镍氢电池

相对于铅酸电池,镍氢电池具有更好的充电和放电能力,利用效率更高。但由于制造氢镍电池所需要的成本和设备较为复杂,同时在电池制备过程中,还需要投入大量的镍和钴等金属元素,而由于这两种金属元素属于稀缺性金属,大量生产镍氢电池,势必会导致金属价格升高,因此在纯电动汽车上应用不切实际。在今后,随着我国锂离子电池生产技术逐渐完善和成熟,工业化生产使得成本逐渐下降,镍氢电池势必会退出电动汽车市场。现阶段氢镍电池是我国电动汽车电池领域的一种过度电池类型,在今后很长一段时间内,依然是最主要的电动汽车驱动力之一。

(三)锂离子电池

锂离子电池具有更强的放电和充电能力,充电时间更短,同时相对于铅酸电池和氢镍电池及质量更轻,其蓄电能力是铅酸电池的六倍以上,是镍氢电池的三倍以上。目前,由于锂离子电池还不能够实现工业化生产,价格和安全性是它的主要缺点。我国锂元素矿产资源十分丰富,总储量位居世界第二,同时在海水中也存在大量锂离子,在今后可以借助太阳能技术,从海水中提取锂离子。由于我国锂元素矿产资源的丰富性,在今后能够有效解决原料供给问题[1]。

结语

进入新世纪以来,世界各国对电动汽车电池储能技术的研究越来越重视,电动汽车的电池性能和储电性能得到了较大改善。新技术和新手段的推广应用,势必会推动电动汽车行业的快速发展,最终实现电动企业的商业化运作。

参考文献

[1] 袁彤煜.电动汽车电池的现状及发展趋势[J].科技展望,2016(15).

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