摘要：电动汽车是最具发展潜力的新能源汽车，而电池是决定电动汽车性能的第一要素，本文主要围绕汽车电池技术现状、电池技术对比等方面进行讨论和分析。
关键词：电动汽车；电池；技术
概要：电池是电动汽车的动力源，是能量的存贮装置，特别是在纯电动汽车上，作为核心部件的电池是唯一动力源，越发显得格外重要。各国科研机构和汽车制造企业都加大了对新能源电池汽车的研发力度，以期解决现存电动汽车电池技术的难题。
1电动车电池技术现状
1.1电动汽车可分为纯电动车、混合电动车和燃料电池电动车，这三种电动车电池技术均面临技术难题，较难量产推广。电池技术是影响新能源电动车推广和管饭应用的重要因素。
1.2电动汽车使用的电池可以分为化学电池、物理电池和生物电池三大类。化学电池是利用物质的化学反应发电的电池，按其工作性质分为原电池、蓄电池、燃料电池和储备电池；物理电池是利用光、热、物理吸附等物理能量发电的电池；生物电池是利用生物化学反应发电的电池。
1.3已经实用化的车用蓄电池主要有铅酸蓄电池、镍镉电池、镍氢电池和锂离子电池。在物理电池领域中，超级电容器也应用于纯电动汽车和混合动力汽车中。生物燃料电池在车用动力中应用前景也十分广阔，以氢为燃料的燃料电池和氧化物燃料电池的研发已进入重要发展阶段。
2电池技术对比
2.1铅酸蓄电池主要由正极极群、负极极群、电解液和容器组成。铅酸电池完全可以用于大多数需要充电电池的领域，由聚丙烯作成的电池箱和盖板非常坚固结实，不受酸、汽油、机油的腐蚀，抗低温、流体和121 摄氏度的高温，同时采用更多的极板和高抗扭矩结构而成。现技术比较成熟，成本较低廉，以实现批量生产，但循环使用寿命较短，充电所需时间较长，这些特点致使其在电动车领域的推广受到很大制约。目前是被用于行驶里程短，重点要求较低的场合，如：电动观光车、电动公交车等。
2.2镍氢电池由镉镍电池发展而来的镍氢电池是由电解液、碱式氧化镍组成的正极和吸氢合金组成的负极构成。镍氢电池充电时间短、容量大、放电深度大，更有着耐过充和过度放电等优点，但是由于金属镍价格较昂贵，对其在电动车领域的推广和应用有所限制。镍氢电池与镍离子电池相比，能量密度较弱但可靠性高、成本低。丰田“普锐斯”、“雷克萨斯LS600h”等混合动力汽车已采用镍氢电池，相信在不久的将来，镍氢电池会成为混合动力电动车的主流电池。
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2.3燃料电池
2.3.1燃料电池由正、负极和电解质隔膜组成。燃料电池实质上是电化学反应发生器，反应机理是将燃料中的化学能不经燃烧而直接转化为电能。
2.3.2燃料电池的种类繁多，通常燃料电池可以依据其工作温度、燃料种类和电解质类型进行分类。燃料电池按照电解质来划分，大致上可分为以下5 类：碱性燃料电池；磷酸型燃料电池；固体氧化物燃料电池；熔融碳酸盐燃料电池；质子交换膜燃料电池。
2.3.3燃料电池近些年来取得了很大进展，但由于还存在一些难以在短期内解决的技术问题，如：氢源、加氢站网络等，燃料电池电动车只是处于研发阶段，在短期内很难进行大规模的推广，目前多集中在客车和专用车领域应用。基于燃料电池绿色环保的作用，燃料电池肯定会成为解决能源危机的动力电池，未来市场前景不可估量。
2.4锂离子电池。
2.4.1锂离子电池主要由正负极集流体、正负极材料、隔板、电解液和安全阀等组成。电池的集流体既是与外电路的连接部分，也是正负极材料的载体。它本身是金属，电特性满足欧姆定律，可等效为一定阻值的纯电阻。
2.4.2用于动力电池的NCM三元层状正极材料，其中LiNi1/3Co1/3Mn1/3Q2的应用比较成熟，而拥有较高容量的LiNi1/3Co1/3Mn1/3Q2已被批量应用。近几年铝掺杂的锂镍钴氧电池将被用于驱动电动汽车，与锰酸锂混合也可用于制造车用动力电池。第一代车用锂离子电池是锰酸锂离子电池，它成本低，安全性能好，但循环寿命欠佳，在高温环境下循环寿命更短，高温时会出现锰离子溶出的现象。第二代是具有美国专利的磷酸铁锂离子电池，是锂离子电池的发展方向，它原材料价格低廉，且磷、铁、锂的资源丰富，工作电压适中，充放电特性好，可快速充电、循环寿命长，高温和热稳定性好，储能特别强，完全无毒。
2.4.3锂离子电池体积小、寿命长和自放率低的特点，锂离子电池并不存在传统蓄电池出现的“记忆效应”，该电池无污染，所以该种电池一直被看好，是最具有使用价值的电动车电池。但锂离子电池在快速放电性能、价格、过放电保护方面有很大不足，存在一定隐患，使其大规模推广受到限制，现在主要被用于容量较小、功率较低的电动汽车的应用中。目前各国汽车生产商都在重点研究锂离子电池技术，如：富士重工与NEC开发廉价的锰酸锂电池、三洋电机锂离子充电电池系统等。
3结束语
电动汽车已经成为汽车工业发展不可逆转的潮流，但铅酸蓄电池、镍氢电池、燃料电池和锂离子电池各有各的优势，同时各自都有难以突破的技术难题，随着技术的不断进步以及难题的攻克，电池必将助推电动汽车大规模的产业化和普及。
参考文献
[1]黄学杰.电动汽车动力电池技术研究进展，科技导报.2016.
[2]王少龙,侯明,王瑞山.动力电池的研究现状及发展趋势[J].云南冶金.2010.
论文作者:郭强,宋奇,车倩娱
论文发表刊物:《电力设备》2018年第24期
论文发表时间:2019/1/8
标签：电池论文; 燃料电池论文; 电动车论文; 电动汽车论文; 镍氢电池论文; 锂离子电池论文; 技术论文; 《电力设备》2018年第24期论文;