劉錦堂

摘 要：隨著我國經(jīng)濟(jì)水平提升，社會各界對新能源電池的關(guān)注度也在加大，新能源電池技術(shù)作為宏觀政策下的環(huán)保發(fā)展策略，能有效推進(jìn)我國相關(guān)產(chǎn)業(yè)發(fā)展，本文將分析鉛酸蓄電池、磷酸鐵鋰電池、鋰離子蓄電池、多晶硅太陽能電池、燃料電池、石墨烯材料電池等新能源技術(shù)，并討論其外來發(fā)展，為行業(yè)提供理論支持。

關(guān)鍵詞：新能源 電池 資源匱乏

引 言

全球經(jīng)濟(jì)一體化不斷深入后，人們環(huán)保意識也開始覺醒，當(dāng)前社會中多個行業(yè)也開發(fā)了很多綠色無污染工藝，從電池技術(shù)來說，傳統(tǒng)工藝中的pb、hg等有機(jī)物均會釋放不同程度的毒素。目前城市化建設(shè)水平提高加快了自然資源消耗速度，工業(yè)能源也出現(xiàn)匱乏狀態(tài)，因此利用新能源電池技術(shù)對國家發(fā)展十分重要。

一、鉛酸蓄電池技術(shù)

1830年全球范圍內(nèi)首輛純電動車被生產(chǎn)出來，但由于無法進(jìn)行充電而沒有得到推廣。1859年鉛酸蓄電池誕生并且一直到1881年該技術(shù)才得以完善，鉛酸蓄電池技術(shù)的研究也被學(xué)者們視為新能源電池技術(shù)的起源。但是該電池由于工藝仍處于起步階段，所以存在占地大、電能儲存小、充電效率慢、重量大等缺點，而且其制造過程需要消耗大量資金成本，所以最終鉛酸蓄電池也沒有得到發(fā)展。而且汽油燃料的應(yīng)用，讓運(yùn)輸企業(yè)對鉛酸電池停止了研發(fā)，直到今天作為新能源開拓者的鉛酸蓄電池技術(shù)已經(jīng)銷聲匿跡[1]。

二、磷酸鐵鋰電池技術(shù)

磷酸鐵鋰電池同樣也是一種新能源技術(shù)，但是相比較于鉛酸蓄電池，磷酸鐵鋰讓新能源車的應(yīng)用成為了現(xiàn)實。磷酸鐵鋰電池的概念早在1997年就被提出。這種化工電池能有改善傳統(tǒng)電池重量大、續(xù)航效果欠佳等主要問題，而且制作過程中也不用加入貴金屬，主要材料為氧化鐵、碳酸鋰等，世界范圍內(nèi)此類能源儲備量較為充足，所以磷酸鐵鋰工藝生產(chǎn)的成本相對較客觀。所以目前磷酸鐵鋰電池技術(shù)已經(jīng)在運(yùn)輸行業(yè)中得到了良好應(yīng)用。但是從全球化發(fā)展來看，其與先進(jìn)技術(shù)相比仍呈現(xiàn)落后趨勢，例如：電池組技術(shù)與電池集成技術(shù)研究開展緩慢，電池能量密度以及使用壽命標(biāo)準(zhǔn)偏低等等。通過分析數(shù)據(jù)可以，新能源車在運(yùn)行過程中會因為電池放電產(chǎn)生持續(xù)高溫，存在著一定的安全風(fēng)險，所以磷酸鐵鋰電池自身具有的穩(wěn)定性也時目前很多行業(yè)青睞該技術(shù)的主要原因，試驗證明電池放電時溫度可超出350℃，但是磷酸鐵鋰電池則不會因高溫、撞擊等問題而出現(xiàn)爆炸、燃燒等現(xiàn)象，這也是其發(fā)展的主要優(yōu)勢之一。

三、鋰離子蓄電池技術(shù)

鋰離子蓄電池目前最常用在手機(jī)、平板等移動電子設(shè)備當(dāng)中，同時其也是一種循環(huán)型電池，能夠進(jìn)行反復(fù)充電、循環(huán)使用。鋰離子電池一般工作電壓可達(dá)到3.6V，一塊相當(dāng)于三塊鎳蓄電池的使用性能總和。技術(shù)水平較高的鋰離子電池自身放電量也十分可觀。該電池可接受的運(yùn)行環(huán)境溫度范圍可達(dá)到-30℃-50℃之間，應(yīng)用條件較為廣泛。且充電效率較高，最大能達(dá)到100%，相對使用壽命也比較久。與此同時，鋰離子電池在實際運(yùn)行使用時不會發(fā)生任何有毒有害的化學(xué)反應(yīng)，因此此其性能與當(dāng)前綠色環(huán)保節(jié)能要求能達(dá)成良好銜接。

四、多晶硅太陽能電池技術(shù)

太陽能電池也同樣也是新時期背景下被重點研究的一種新能源電池技術(shù)之一。其電池運(yùn)行主要是使用半導(dǎo)體硅、硒等材料。太陽能電池還具有多種優(yōu)勢：1.燃料成本為零，太陽能資源幾乎是不需要任何投入成本，同時也取之不盡。2.低噪音，太陽能電池工作過程中對周邊環(huán)境不會有任何影響。3.效率高，多晶硅太陽電池對于能源可實現(xiàn)高效率轉(zhuǎn)化，經(jīng)濟(jì)效益良好。4.維護(hù)簡單，無論是修理還是檢測，操作過程均十分簡單?；谏鲜龆喾N優(yōu)勢，目前太陽能電池已經(jīng)開始廣泛投入使用在軍事、航空、工業(yè)、農(nóng)業(yè)、交通、公共設(shè)施等多領(lǐng)域當(dāng)中。尤其是對于資金匱乏、信息化程度較低、位置比較偏遠(yuǎn)的山村來說，電力系統(tǒng)維修工作難以開展，并且無法承擔(dān)構(gòu)建輸電線路所需的大量的資金，針對于這種情況采用太陽能電池技術(shù)，具有良好的社會效益。

五、燃料電池技術(shù)

燃料電池作為一種新能源技術(shù)，運(yùn)行原理就是通過特定方式，把燃料當(dāng)中蘊(yùn)含的能量充分釋放出來，通過化學(xué)轉(zhuǎn)換使其成為可應(yīng)用的電能，該方法也是目前市場上一種較為常見的新能源技術(shù)。在燃料電池實際工作運(yùn)行時，技術(shù)人員需要持續(xù)性的為其供給燃料及氧化劑等反應(yīng)物質(zhì)。通常情況下，行業(yè)研究人員會使用氫氣以及含有氫元素的物質(zhì)作為燃料，利用氧氣實現(xiàn)氧化。燃料電池在使用過程中，具有以下幾點優(yōu)勢：節(jié)能環(huán)保、能量轉(zhuǎn)化效率客觀、容量比大、功率好、無需充電等。但該技術(shù)投入使用時成本過高，且工藝較為繁瑣，所以非特定情況下不會選擇。

六、石墨烯材料電池技術(shù)

石墨烯材料人類近代發(fā)現(xiàn)的第一種由單層原子所組成的物質(zhì)，也是目前世界范圍內(nèi)已知材料中最薄、最堅固的納米物質(zhì)，其可達(dá)到完全透明狀態(tài)，石墨烯也被業(yè)界學(xué)者認(rèn)為是一種能夠引領(lǐng)社會多種產(chǎn)業(yè)改革創(chuàng)新的關(guān)鍵物質(zhì)。目前其在信息電子移動設(shè)備、航天航空、軍事國防、新能源電池等多個行業(yè)中都有著良好的發(fā)展前景。但目前我國相關(guān)產(chǎn)業(yè)發(fā)展過程中進(jìn)程面臨著以下幾種問題：缺少成果推廣平臺、高端技術(shù)研究缺投入、低端應(yīng)用宣傳力度低等等。由此可見對于新能源電池技術(shù)的開發(fā)，業(yè)內(nèi)仍存在著很多分歧，但是其中總結(jié)出的一致觀點就是，關(guān)于新能源汽車動力電池的技術(shù)要求，當(dāng)前科學(xué)技術(shù)仍沒有達(dá)成滿足效果。

七、新能源電池技術(shù)未來發(fā)展

開發(fā)新能源環(huán)保電池可實現(xiàn)我國社會各行各業(yè)工藝的積極建設(shè)與可持續(xù)發(fā)展。其中涵蓋了軍事、航天、運(yùn)輸、工業(yè)等方面。且新能源電池的應(yīng)用也能夠推進(jìn)能源開發(fā)、升天保護(hù)、信息技術(shù)等行業(yè)的發(fā)展。近幾年，能源匱乏以及生態(tài)污染現(xiàn)象不斷嚴(yán)重，并引起了社會廣泛重視，投入使用新型綠色環(huán)保型電池，是目前發(fā)展前景比較良好的方向。在新時期科學(xué)技術(shù)飛速發(fā)展的背景中，社會當(dāng)中人們的生產(chǎn)生活所涉及到的電池也逐漸向著小型化、簡易型、使用久等趨勢發(fā)展[2]。

結(jié) 論

綜上所述，當(dāng)前我國環(huán)保問題已經(jīng)被提上日程，因此開發(fā)并應(yīng)用新能源電池技術(shù)已經(jīng)成為未來汽車、工業(yè)、運(yùn)輸?shù)刃袠I(yè)的必然趨勢。對此我國相關(guān)技術(shù)人員也需要盡快制定出新的研究方案，將工藝設(shè)計建立在節(jié)能減排、能源再生等目標(biāo)上，為推進(jìn)我國社會經(jīng)濟(jì)可持續(xù)發(fā)展做出積極貢獻(xiàn)。

參考文獻(xiàn)

[1] 俞儉.中國研發(fā)出低成本新能源電池材料[J].化工管理，2016（10）：63.

[2] 陳如亮.新能源電池技術(shù)的研究[J].科技視界，2015（27）：271+288.