新能源汽车电池技术分析_新能源汽车电池关键技术

1.新能源汽车动力转型，电池技术创新是关键

2.新能源汽车维修的核心技术有哪些？需要留意哪些方面的问题？

3.新能源汽车与电网对接的关键技术有哪些

4.新能源汽车的电池方面有哪些高精尖科技的应用？

5.新能源汽车对动力电池的基本要求有哪些

新能源电动汽车的快速发展与电池技术的革新密不可分。随着科技的进步，电池技术在过去几年取得了巨大的突破和改进，为电动汽车的发展提供了强大的动力。

电池技术的提升使得电动汽车的续航里程大幅增加，充电速度的提升以及安全可靠性的提高。但是，目前电池的成本和制造过程仍然较高，电池的寿命和循环稳定性也是需要进一步改善的方面。

在汽车动力电池技术方面，还需要在以下几个主要方面，有待深入研究和进一步突破。

提高能量密度：

研究人员致力于提高电池的能量密度，以增加电池的储能能力，进而提高汽车的续航里程。这可以通过开发新的电极材料、电解质以及改进电池结构和设计等途径实现。

延长电池寿命：

电池的寿命是影响电动汽车可靠性和经济性的关键因素之一。研究人员努力寻求降低电池在循环充放电过程中的衰减速度的方法，以延长电池的使用寿命。这包括改进电极材料的稳定性、优化电池管理系统（BMS）的控制策略，以及研发更耐用的电池包装和热管理技术等。

快速充电技术：

研究人员致力于开发能够实现更快充电速度的技术。快速充电技术可以大幅缩短电池充电时间，提高用户的使用便利性。这涉及到设计更高功率的充电设备、改进电池材料和结构以提高充电速度，同时确保电池的安全性能。

提高安全性：

电池的安全性是汽车动力电池技术研究的重要方向之一。研究人员致力于开发更安全的电池材料和设计，防止过充、过放、过热等情况的发生，并提供有效的热管理和防护系统，以确保电池在各种工况下的安全性能。

可持续性和环境友好性：

研究人员努力寻找更环保和可持续的电池材料和制造过程，以减少对有限的依赖，并降低电池生命周期中对环境的影响。这包括开发可回收和再利用的材料、推动废旧电池的有效回收和处理，以及降低电池制造和回收过程中的能耗和排放等方面的研究。

这些研究方向旨在不断提升汽车动力电池技术的性能、可靠性和可持续性，推动电动汽车的发展，并为清洁能源和可持续出行做出贡献。

新能源汽车动力转型，电池技术创新是关键

新能源汽车三电是电池、电机、电控。

电池、电机、电控，这是电动汽车的关键技术，“三电”技术也是电动车区别于传统汽车的新技术。在这三项技术中，电池又是最主要的，它影响到汽车单次充电的行驶里程、汽车生产成本等。

电池系统

这里的电池并不是为车辆照明、空调等提供电能的电池，而是负责提供动力来源的高压电池。纯电动车电池的性能直接决定了续航里程，目前的电池容量、充电时间和体积问题都是需要突破的技术瓶颈。由于目前的电池为磷酸铁锂电池和三元锂电池，这些都属于高污染、化学活性极强的化学品，所以电池的安全问题也是值得考虑的因素。

电机系统

电机系统是为汽车提供扭矩的高压电机，一台车可以搭载一、二或者四个电机，目前分为交流异步电机和永磁同步电机两种。如果要实现高效率，永磁同步电机则更优秀。在电机方面的技术，我们需要从扭矩、抗压强度、稳定性、耐用性等方面考察。它充当了动力系统的角色，和电池系统一样，是纯电动车最核心的部件之一。

电控系统

虽然电池和电机不可或缺，但电控系统则更为复杂，起到了系能源汽车中枢神经的作用。它主要功用是集油门、制动踏板、方向盘转向等各种信号，并根据相应的信息发出相应的指令。另外，电机控制器需要控制驱动电机的转速与转动方向，同时还要控制能量回收等工作。可以说电控系统犹如人的神经网络一样纷繁复杂，各部分的信号和指令都需要电控系统来接收和传递。

新能源汽车维修的核心技术有哪些？需要留意哪些方面的问题？

“动力电池是新能源 汽车 的核心部件，也是新能源 汽车 动力转型的关键支撑。”近日，在2020世界新能源 汽车 大会的“先进动力电池技术创新”主题峰会上，中国电子 科技 集团公司第十八研究所研究员肖成伟说。

他强调，新能源 汽车 要求动力电池具有高能量密度、高功率密度、高安全等特性，先进动力电池技术的创新对新能源 汽车 的发展至关重要。

肖成伟表示，“未来，刀片电池技术、CTP（Cell To Pack）和大模组技术、无钴电池技术、锂离子电池干法工艺技术是当前的几个技术创新热点。”在这场精彩纷呈的主题峰会上，来自学界和业界的专家对这些技术创新点进行了细致、深入的分享，为线上线下的观众奉上了一场动力电池新技术的思想盛宴。

2019年，全球主要国家新能源 汽车 销量超过210万辆，中国销量达到120.6万辆，占中国新车销售比例达4.68%。截至2019年底，全球新能源 汽车 累计销量突破720万辆，中国占比50%以上。

中国新能源 汽车 的市场目标是：2020年销量达到500万车辆，2025年达到3000万辆，2030年达到7500万辆，2035年达到12000一14000万辆。

新能源 汽车 蓬勃的市场发展也对动力电池提出了更高的要求，如何实现高能量密度、高功率密度和高安全性是学界和业界着力 探索 的方向。

“在国家的支持下，动力电池能量密度的指标逐年提升。高比动力电池是国家支持研究的重点方向，技术与产业化进展都很快，已经实现产业化电池的体系。”肖成伟说。

谈及动力电池技术的进展与趋势，他介绍，中国锂离子动力电池技术路线的变化趋势呈现混合动力和纯电动 汽车 领域应用并重，纯电驱动 汽车 领域应用为主，兼顾混合动力 汽车 领域。300Wh/kg高比能锂离子电池成为当前产业化热点。

“未来，需要重视能量密度、功率密度、安全、循环耐久和成本之间的平衡，智能制造和数字化工厂设计，动力电池系统的设计开发及产业化水平，标准化（单体、模块及系统）及全生命周期的测试验证（尤其是安全可靠性），新材料及新体系电池前瞻技术的研发（固态电池、锂硫、锂空气电池盒锂离子电池等）等五大方面的问题。”肖成伟说。

上海大学教授张久俊介绍，目前锂离子电池的应用广泛，主要有车用锂离子电池、锂硫电池、锂空气电池三种类型。“就锂离子电池在 汽车 领域的应用来说，目前我们强调续航里程要达到400公里，到2030年就要达到700公里。未来还需要进一步的增加能量密度、功率密度和寿命，提高安全性。”张久俊说。

中科院物理研究所研究员黄学杰就动力电池无钴正极材料的技术研究做了分享，他介绍，第一代无钴材料是锰酸锂，第二代无钴材料是碳酸铁锂，目前主要是锂、镍、钴三元电池。随着材料技术进步，大家正在不断努力降低钴的含量，目前可以做到钴占10%，今后可能降至5%，接着降至3%。

厦门大学特聘教授董全峰认为，未来 社会 能源支持系统需要可再生能源和高效电化学储能的结合。先进动力电池的发展目标是构建高比能量和高比功率的新型电化学储能系统。

“电化学储能途径一般有两种，一类是典型的氧化还原反应（传统电池），再一类是界面上的电荷的存储和释放的过程（超级电容器）。我们团队提出了一个新的模型，经过对材料的表面调控，能够实现既具有高的表面面积，表面上又具有和大量离子电化学吸附的能力，填补前两类的空白。”董全峰说。

宁德时代新能源 科技 股份有限公司研发联席总裁梁成都认为，以CTP为代表的动力电池系统高效成组技术是未来创新趋势。其优点众多，零件数量降低40%，能量密度增加10%-15%，同时，寿命延长10%，成本降低10%，产品系统也可靠安全。

比亚迪股份有限公司深圳开发中心副总监鲁志佩介绍了比亚迪在高集成刀片动力电池方面的技术创新。他提到，刀片电池可使零部件数量减少40%，VCTP增加50%，整个电池系统成本下降30%。“我们在刀片电池上投入了大量的研发，期望实现更高的集成效率、更高能量密度，让刀片电池具有更大的竞争力。2025年预期可以达到73%的集成效率，体积能量密度达到300Wh/kg。”他说。

新能源汽车与电网对接的关键技术有哪些

①电动汽车电池维护的关键技术

电池故障是电动汽车最常见、最核心的问题。因此，新能源汽车的保养也需要从电池开始。

首先要规范电池的储存过程，在电池储存过程中保持电池电量。电动汽车用电池具有一定的特性。如果电池在储存过程中处于断电状态，则容易硫化。一旦硫酸盐晶体出现在电池极板上，离子流动通道就会被堵塞。如果电池长期存放，离子流道会继续收缩，电池容量会降低。随着电池储存时间的延长，电池损耗会越来越严重。在此基础上，为了保证电池电量，用户必须定期给电池充电，尽可能避免硫化。

其次，电池需要定期检查。电池是消耗品，长期使用会带来一定的损失。如果不定期检查电池，很难及时发现电池问题。长时间驾驶后，电池板内的活性物质容易脱落，不仅降低了车辆的行驶里程，也给车辆埋下了安全隐患。因此，工作人员必须定期检查电动车的电池。一旦发现电池问题，需要及时维修，护送车辆才能正常安全行驶。

②能源车控制器维护的关键技术。

控制器的维护在新能源汽车的维护过程中也占有重要地位。在维修过程中，工作人员必须充分注意以下几个方面，第一，选择合理的检查方法。正常情况下，制造商会在出厂前配置能源车控制器的功能。因此，工作人员在检查控制器时，不需要拆卸控制器进行调整，只需要完成表面检查即可。第二，有效控制检查时间和状态。检查控制器时，工作人员必须确保控制器关闭，检查间隔不应超过三个月。此外，不要随意调整接触器接线。第三，及时清洗控制器。由于车外控制器没有取相关防护措施，容易堆积灰尘和杂物，因此工作人员需要定期用纯水清洗电容装置，以提高控制器的效率。

③将传统诊断技术与新型电子诊断技术有效结合

正常情况下，新能源汽车还未拆解时，一般会进行故障诊断，确定车辆故障位置和车辆技术状况，分析故障原因。随着高新技术在新能源汽车上的应用，汽车的结构变得越来越复杂。在机电液一体化发展趋势的影响下，新能源汽车故障诊断需要将传统诊断技术与新型电子诊断技术有效结合，充分发挥不同技术的天然优势，进一步提高汽车维修效率。

简而言之，汽车故障诊断可以分为两个方面，人工经验诊断和现代电子仪器诊断。在人工经验诊断中，车辆维修人员可以根据自己的专业知识和技能，通过综合观察和经验，初步判断车辆故障的基本类型和原因。然后通过专用设备和相关的计算机自检设备完成对车辆故障的检查和判断。新的电子诊断方法的使用，不仅需要不断引进新的技术和设备，还需要车辆维修人员丰富的实践经验。

新能源汽车的电池方面有哪些高精尖科技的应用？

（1）有序充电技术

随着新能源汽车数量的增加，必然会给电网带来一系列影响，如负荷激增、负荷波动增大和三相不平衡加大等，有序充电技术是解决激增充电负荷对电网影响、提高电网接纳新能源汽车能力的有效手段。

（2）储能技术

新能源汽车作为可移动的储能设备在不同领域都有着广泛的应用前景。在能源领域，新能源汽车一方面可以与太阳能、风能等分布式电源联合协调运行，形成坚强、

绿色智能电网，提高能源的综合利用效率，构建安全可靠、经济高效的能源供应体系。另一方面对退运动力电池进行梯次利用，不仅能够增加电池使用率，还可以解

决废旧电池的潜在环境污染问题。国网北京市电力公司在北京市科委及国家电网公司的支持下，深入研究了动力电池状态评估方法和动力电池梯次利用原则和条件，

结合电池储能系统工程示范，对动力电池在电力削峰填谷、备用电源等应用方面进行了相关试验研究，为新能源汽车在电力储能领域的推广应用奠定了技术基础。

（3）V2G技术

V2G（Vehicle-to-Grid）技术是新能源汽车与电网互动的技术体现，是智能电网的重要组成部分。其核心思想是将新能源汽车作为电网与负荷的

缓冲，当电网负荷较高时，新能源汽车作为电源点向电网馈电；当电网负荷较低，新能源汽车利用负荷低谷充电，避免能源浪费。V2G

技术的发展会对新能源汽车运营模式产生一系列影响。对于用户而言，利用V2G技术，新能源汽车可作为应急电源，停电时实现紧急避险，同时结合未来的电价体

系，随着电池寿命的大幅度提高，用户可以在低电价时给车辆充电，在高电价时将电动汽车蓄电池中存储的能量出售给电力公司，获得现金补贴，降低电动汽车的使

用成本；对电网公司而言，V2G技术不但可以减少因新能源汽车高速发展而带来的用电压力、延缓电网建设投资，而且可用于调控负荷，实现削峰填谷，提高电网

运行效率和可靠性。

新能源汽车对动力电池的基本要求有哪些

新能源汽车发展的核心是储能电池，电池的好坏直接影响到汽车的性能，接下来带大家了解一下新能源汽车在电池方面应用的高科技。

一、高集成刀片动力电池。该技术突破传统拉深和挤出工艺制约，并攻克超薄铝壳焊接技术，成功开发长宽比为10:1、厚度为0.3mm的超长超薄铝壳刀片电池，打破传统电池系统的模组概念，利用刀片电池独特长宽比特征，实现超长尺寸电芯的紧密排列，获得超过60%的体积集成效率。

二、动力电池高效成组CTP技术。该技术打破了行业固有的“单体成组模组再成组电池包”成组设计思维，从电池包结构高度集成、新工艺研发以及热管理优化等方面开发了全新的动力电池高效成组CTP技术，实现两级成组一“单体直接成组电池包”。

三、高电压镍锰酸锂正极材料及电池。高电压镍锰酸锂材料具有高电压、高能量密度、低成本、高安全和快锂离子传导特性，是下一代动力电池的主流正极材料之一。在高电压下，电极材料与电解液之间剧烈的副反应是限制镍锰酸锂材料商业化的最大障碍，解决该问题的关键就是构造稳定的正极材料与电解液界面和耐高电压的材料体系，具体包含高电压正极材料表面改性技术，高电压镍锰酸锂材料电解液开发匹配技术，高电压配套材料的匹配改性技术，这些技术也将推动电池行业向高电压、高能量密度和高安全的目标前进。

四、聚合物复合固态电解质。固态锂电池以其高比能、高安全等显著优势，成为未来新能源汽车发展的核心动力，设计和制备物理与电化学性能优异的固态电解质迫在眉睫。“刚柔并济”的聚合物复合固态电解质设计理念，是以尺寸热稳定性好的“刚”性材料为骨架支撑，复合电化学窗口宽、室温离子传输性能优异的“柔”性聚合物材料和高离子迁移数锂盐，有效解决了单一聚合物电解质尺寸热稳定性差和力学强度低，以及单一无机固态电解质界面传输和加工性能差的瓶颈问题，利用该聚合物复合电解质研制的固态锂电池具有高安全、高比能、高耐压、长寿命等突出特点，是未来新能源汽车动力电池技术的重要选择。

五、一体化大功率燃料电池系统。一体化大功率燃料电池系统技术通过用超薄金属双极板、低Pt催化剂、空气侧无外增湿及智能控制策略，有效缩小了燃料电池系统体积，降低成本。

新能源汽车正是通过应用这些高端科技，才让电车的续航里程不断刷新记录。

太平洋汽车网新能源纯电动汽车对电池的基本要求可以归纳为以下几点：1、电池一致性好；2、较好的充放电性能；3、较长的循环寿命；4、使用维护方便；5、高功率密度；6、价格较低；7、高能量密度；8、其它性能好，无环境污染问题（电池生产、使用、报废回收的过程中不能对环境出现不良影响）等等。

电动汽车对动力电池的要求有：

1、大功率充放电能力：质量比功率和体积比功率是衡量蓄电池快速充放电能力的指标，相对、于比能量要求，混合动力汽车对比功率要求更高。

2、充放电效率：动力电池中能量的循环必须经过充电-放电-充电的循环，高的充放电效率对保证整车效率具有至关重要的作用。

3、相对稳定性：动力电池应当在快速充放电和充放电过程变工况的条件下保持性能的相对稳定，使其在动力系统使用条件下能达到足够的充放电循环次数。

主要指标：

1、质量比功率（W/kg）：电池的质量比功率代表每千克质量的电池能提供的功率。它的大小决定电池所能输出的最大功率，标志着汽车的加速性能和最高车速，对电动汽车的动力性能等有直接影响。在混合动力汽车中，电池的比功率是最关键的因素，因为电池的电耗尽后可以在内燃机工况下重新进行充电。

2、质量比能量（Wh/kg）：标志着纯电动模式下的续驶能力。

3、循环次数：动力电池的工作是一个不断充电-放电-充电-放电的循环过程，每充电和放电一次，动力电池中的化学物质就要发生一次可逆性的化学反应。

随着充电和放电次数的增加，动力电池中的化学活性物质会发生老化，逐渐削弱其化学功能，降低动力电池的充电和放电的效率，最后部分或完全丧失其充电和放电功能。动力电池的工作循环次数是衡量动力电池寿命的重要指标，对动力电池的使用有直接影响。

4、成本：电池的成本与电池的新技术含量、材料、制作方法和生产规模有关，目前新开发的高比功率的动力电池成本较高。

（图/文/摄：太平洋汽车网问答叫兽）