新能源汽车动力电池关键技术的研究现状
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新能源汽车动力电池关键技术的研究现状

2022-01-27 08:01:52 投稿作者: 点击:

摘 要:随着我国环保事业的推广,新能源汽车的诞生,成为社会关注的重点。新能源汽车凭借价格低、污染小和性能高等优势,成为人们的新一代出行工具。而动力电池作为新能源汽车的核心,其关键技术的研究,成为了新能源汽车行业发展的重点。笔者利用新能源汽车动力电池关键技术的内容,通过新能源汽车动力电池关键技术的国内外研究现状,结合新能源汽车动力电池关键技术存在的问题,浅谈一下提升新能源汽车动力电池关键技术水平的方法。

关键词:新能源汽车 动力电池 关键技术 研究现状

1 引言

动力电池能够为新能源汽车的使用,提供充足的电力支持。对动力电池关键技术的深入研究,能够提升新能源汽车的整体性能,保障新能源汽车的正常行驶,延长新能源汽车的使用年限。为了使新能源汽车行业发展得到显著提升,应基于动力电池关键技术的研究现状,采用多方面的策略和手段,提升动力电池的使用性能。只有这样才能够促进新能源汽车行业的稳定发展,为我国经济建设提供良好帮助。

2 新能源汽车动力电池关键技术的内容

2.1 环境保护技术

新能源汽车的制造初衷,主要是为了缓解全球生态恶化的情况。所以,在新能源汽车动力电池中,排在首位的关键技术就是环境保护技术。新能源汽车的行驶,主要依赖于电力资源进行驱动。相比于传统汽车来说,新能源汽车在这一方面确实占有节能减排的优势。但由于新能源汽车经过长时间的使用,必然会造成更换电池的情况。而动力电池的运行原理主要是靠各种化学物质产生反应,从而满足新能源汽车的电力需求[1]。所以,当新能源汽车的电池进入更换阶段时,必定会将电池中的化学物质排放到生态环境中,造成一定程度的污染。这种现象的发生,就与新能源汽车的制造初衷相违背。而且动力电池中的许多化学物质难以被分解,严重影响整体的生态环境。动力电池环境保护技术的宗旨,主要是解决动力电池的污染问题。通过对动力电池内部化学物质的更换,既能够保障新能源汽车的正常运行,又可以减少动力电池对环境的影响,为社会居民的生活环境提供良好的保障[2]。

2.2 能源转换技术

新能源汽车动力电池的关键技术,除了绿色环保技术,还有能源转换技术。新能源汽车的正常运行,依赖于动力电池内部发生化学反应,然后将产生的电能转换成动能。所以,能源转换技术的研究,对新能源汽车的性能,起着至关重要的作用。利用技术手段提升动力电池的能源转换效率,能够使新能源汽车耗费更少的电力,而达到最好的行驶效果[3]。不仅能够节约电力资源的使用量,还可以为客户提供更好的使用效果,促进新能源汽车行业的有序发展。

2.3 成本控制技术

在新能源汽车的行驶过程中,往往需要较大的牵引力。而动力电池作为牵引力的主要来源,对新能源汽车的正常行驶有着重大影响。为了提升新能源电池的行驶速度,通常会采用多块动力电池进行组合,保障牵引力的充足供给。但动力电池数量的增多,会导致体积和重量的增加,不利于新能源汽车的安装和行驶。而且增加动力电池数量,也会造成一定的安全风险,为驾驶员的日常出行埋下隐患。所以,在动力电池制造过程中,利用成本控制技术[4]。既能够缩小动力电池的体积,减少动力电池的使用数量。还可以提升动力电池的续航能力,保障新能源汽车的长时间使用。技术手段方面的提升,使动力电池的成本显著下降,令新能源汽车的发展,向前迈进了一大步。

2.4 安全充电管理

当新能源汽车行驶结束后,需要进行科学合理的充电。但是在充电的这个过程中,许多使用者往往不按照新能源汽车的使用手册进行。不规范的充电行为,会严重缩短动力电池的使用年限,也容易引发火灾等安全隐患[5]。为了保障新能源汽车能够长久使用,在動力电池的设计阶段,应针对过流、过充和过温等特殊情况,采取一定的保护措施,避免安全事故的发生。安全充电管理能够延长动力电池的使用年限,又可以保护使用者的生命财产安全,促进社会和谐稳定的发展。

2.5 能量控制技术

在动力电池进行工作时,无论是充电还是放电状态,都需要进行严格的能量控制。否则,过高的能量释放或输入,会对动力电池内部电流造成严重影响。不仅会导致动力电池使用年限的缩短,甚至会出现动力电池内部的短路,阻碍新能源汽车的正常使用[6]。而且能量控制技术的应用,能够实现对新能源汽车进行更加平稳的管控。使新能源汽车驾驶过程中,不会出现过快或者过慢的行驶速度,为客户提供更加舒适的驾驶体验。

2.6 电池信息监测

动力电池的各种信息通过仪表盘,将具体的情况直观的展现在驾驶员面前。而这些状态的展现,需要利用电池信息监测技术。通过对剩余电量、老化程度、电池状态、温度和电压等情况的展现,为驾驶员的操作提供数据参考,保障信息交互的整体效果[7]。通过电池信息监测技术与BMS系统管理相结合,通过集中、分散和集成的特点及优势,对新能源汽车的各部件实现更加有效的管控,提升新能源汽车的整体性能。

3 新能源汽车动力电池关键技术的国内外研究现状

3.1 国外研究现状

美国作为全世界的汽车大国,每年因使用汽车造成的环境污染非常严重。随着全世界人民对环保事业关注度的提升,美国企业也逐渐投身于新能源汽车的研究中。现如今的动力电池关键技术,主要趋向于BMS系统管理和SOC信息采集两个方面的研究。而美国企业凭借自身的计算机优势,利用制造智能芯片的方法,使企业的BMS系统管理水平得到大幅度提升。不仅能够提升芯片的集成控制能力,还增强了动力电池使用状态信息采集的准确性,使新能源汽车行业的发展得到显著提升。除了美国以外,日本新能源汽车企业动力电池的性能方面,也占据着极大的优势。相对于美国将计算机技术的优势应用于芯片制造中,日本新能源汽车企业,更加注重动力电池的精密度。通过高精尖的制造设备,使动力电池的使用年限得到显著提升,保障了使用者的生命安全。

3.2 国内现状

我国虽然在新能源汽车方面的起步较晚,但凭借政策支持和众多优质人才,仍旧取得了突飞猛进的发展。在我国新能源汽车动力电池的研究中,将着重点放在了能源转换、环保、安全和成本四个方面。安全是动力电池关键技术的核心,只有在安全的前提下,其他技术才能够发挥相对应的作用。所以,我国新能源汽车企业也在围绕安全这一特点,通过科学实验改良动力电池的组成成分,减小动力电池对生态环境的影响程度。利用结构和材质的改变,降低动力电池的整体成本,提高动力电池的能源转换效率。虽然我国新能源汽车动力电池关键技术方面,已经取得较大的突破。但SOC信息采集和BMS管理系统方面,仍有较大的提升空间。SOC信息采集的准确度,能够为新能源汽车驾驶员提供重要的数据参考,对驾驶员下一步的操作起着决定性的作用。当SOC信息采集不准确时,会对新能源汽车驾驶员造成严重的误导,影响整体的使用体验。而BMS管理系统,能够为新能源汽车的正常行驶提供安全保障。当BMS管理系统出现较大延迟或控制失灵时,会造成严重的交通事故,甚至是惨重的人员伤亡。为了保障我国新能源汽车行业的有序发展,新能源汽车企业应加大研究资金投入力度。通过引进和培养专业技术性人才,对动力电池进行改进和优化。不仅要延长动力电池的使用年限,更要提升新能源汽车的整体性能,保障新能源汽车的安全使用。除此之外,通过政策支持和财政补贴,为新能源企业的发展提供坚实强硬的后盾,保障动力电池关键技术的深入研究。通过政府职能与管控制度相结合,在支持新能源汽车企业对动力电池关键技术研究的同时,加大对新能源汽车行业的管控力度。通过对动力电池关鍵技术专利的严格把关,能够维护新能源汽车企业的核心权益,保障新能源汽车企业的长久稳定发展。

4 结语

动力电池关键技术的研究,是新能源汽车行业发展的重点,更是我国生态环境保护的重要组成部分。想要提升动力电池关键技术水平,首先应对各项技术进行逐一分析,通过对各项技术的特点和作用深入了解,利用技术手段进行改进和优化。在全球一体化的大环境下,我国新能源汽车企业应跨出国门,学习其他国家在动力电池制造方面的优势。然后结合自身的特点和制造水平,从而提升动力电池关键技术的水平,使新能源汽车为我国居民的日常出行提供更大的便利。

参考文献:

[1]陈继永,卢欣欣.新能源汽车动力电池关键技术分析与探究[J].时代汽车,2019(18):71-72.

[2]杨萌.新能源汽车的故障问题与维修关键技术探讨[J].内蒙古煤炭经济,2019(21):147-148.

[3]郑荻,罗雯雯.浅谈新能源汽车维修的关键技术[J].应用能源技术,2019(03):45-47.

[4]马建,刘晓东,陈轶嵩,汪贵平,赵轩,贺伊琳,许世维,张凯,张一西.中国新能源汽车产业与技术发展现状及对策[J].中国公路学报,2018,31(08):1-19.

[5]2017中国(赣州)国际新能源汽车动力电池高峰论坛暨第九届中国储能与动力电池及其关键材料学术研讨与技术交流会圆满举行[J].电池,2017,47(05):306.

[6]夏定国.“高比能动力电池的关键技术和相关基础科学问题研究”项目介绍[J].储能科学与技术,2017,6(01):165-168.

[7]靳少康. 太原市电动汽车充换电关键技术研究与实践[D].华北电力大学(北京),2016.

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