解晨寧

鎮(zhèn)江技師學(xué)院 江蘇省鎮(zhèn)江市 212000

1 新能源汽車的概念

新能源汽車主要是利用新興能源作為緩解我國能源緊張的敲門磚，但如果分析實(shí)際情況，我國對(duì)新能源汽車的研究起步較晚，缺乏經(jīng)驗(yàn)支持，還沒有明確哪些能源應(yīng)該用于能源。目前，鋰電子動(dòng)力電池普遍用于新能源汽車的生產(chǎn)制造。廣義上的新能源汽車是指使用不同于傳統(tǒng)汽車的能源的一種新型汽車?，F(xiàn)有汽車主要以柴油和汽油為主要?jiǎng)恿υ矗履茉雌噭t以電動(dòng)混合動(dòng)力和油電混合動(dòng)力為主要?jiǎng)恿υ?。從狹義上講，新能源汽車主要是指利用非傳統(tǒng)能源為汽車提供行駛所需的動(dòng)力，使汽車能夠正常、相對(duì)可靠地使用。

2 新能源汽車動(dòng)力電池概述

2.1 新能源汽車動(dòng)力電池工作原理

新能源占地球金屬含量的很大一部分，使用量約為鋰能源的1000 倍。前30 年，人們致力于新能源的研究，但取得的成果非常有限。 1988 年，一家美國公司報(bào)道了一種新能源動(dòng)力電池汽車，但由于選用的材料，正極材料不穩(wěn)定，易分解，被人們忽視。新能源汽車動(dòng)力電池正極采用三維膨脹石墨烯，負(fù)極采用金屬鋁，電解液采用四氯化鋁陰離子，可在室溫下對(duì)電池進(jìn)行充放電。但石墨具有層狀結(jié)構(gòu)，因此石墨具有吸附其他陽離子的能力，其原理與鋰陽離子相同，可吸附四氯化鋁陰離子，是保障新能源動(dòng)力電池的有效成分。車輛可以完成充電和放電操作。新能源汽車動(dòng)力電池放電時(shí)，從石墨烯中分離出來的四氯化鋁陰離子與負(fù)極的金屬鋁反應(yīng)生成A13C17-材料。新能源汽車動(dòng)力電池的充電原理是放電過程的逆反應(yīng)，從而實(shí)現(xiàn)充放電。

2.2 新能源汽車動(dòng)力電池種類

鉛酸電池出現(xiàn)較早，存在技術(shù)落后、性能低下、污染環(huán)境等缺點(diǎn)。但在目前的電動(dòng)汽車行業(yè)，鉛酸電池的市場(chǎng)占有率高達(dá)90%，應(yīng)用十分普遍。技術(shù)進(jìn)步顯著提高了鉛酸蓄電池的性能，能量提高到了40Wh/kg，循環(huán)次數(shù)從之前的350 次變?yōu)?000 多次。同時(shí)，鉛酸電池最大的優(yōu)點(diǎn)之一是可回收利用。目前，我國鉛酸蓄電池的回收率超過90%。雖然鉛酸電池出現(xiàn)得比較早，但相信技術(shù)的進(jìn)步已經(jīng)改進(jìn)了它們并使其流行起來。

鎳鎘電池也是電動(dòng)工具中常用的動(dòng)力電池和高功率放電性能電池。與鎳鎘電池相比，鎳氫電池具有體積小、能量比高、記憶效應(yīng)小的優(yōu)點(diǎn)。在新能源汽車的使用中，鋰離子電池的性能遠(yuǎn)優(yōu)于鎳鎘電池，發(fā)展前景廣闊，因此鎳氫電池和鎳鎘電池正逐漸被替代。

鋰離子電池是新能源汽車最常用的電池。鋰離子電池的能量比為150Wh/kg，功率比為1600W/kg。隨著技術(shù)的進(jìn)步，鋰離子電池的性能指標(biāo)還在不斷提高。鋰離子電池包含兩種電解質(zhì)：聚合物電解質(zhì)和液體電解質(zhì)。使用聚合物電解質(zhì)的鋰離子電池是市場(chǎng)上的主流。聚合物包括三元鋰、錳酸鋰、磷酸鐵鋰和鈷酸鋰。電池具有不同的聚合物成分，具有不同的性能、安全性、壽命和生產(chǎn)成本。目前，很多電動(dòng)汽車根據(jù)不同的使用需求選擇不同的聚合物。例如，我國比亞迪汽車為了汽車安全穩(wěn)定使用磷酸鐵鉀電池，日產(chǎn)則選擇錳酸鉀電池降低使用成本。

燃料電池與傳統(tǒng)電池有很大不同，燃料電池不是通過充電和放電來工作，而是通過使用燃料來發(fā)電。主要燃料包括甲烷、甲醇、乙醇和氫氣。使用氫氣作為燃料的燃料電池不會(huì)污染環(huán)境，非常環(huán)保。目前，國外很多國家都在擴(kuò)大燃料電池的研究，并取得了良好的成果。我國的燃料電池技術(shù)相對(duì)落后。這是因?yàn)槿剂想姵丶夹g(shù)比較先進(jìn)，開發(fā)成本很高，所以燃料電池的應(yīng)用還不夠成熟。

第一，安全性能高。新能源汽車動(dòng)力電池電解液采用離子液體，徹底杜絕了易燃易爆等安全隱患。在正在工作中的新能源汽車動(dòng)力電池鉆入電鉆，動(dòng)力電池仍舊持續(xù)工作，沒有出現(xiàn)燃燒的情況。另外，由于新能源汽車動(dòng)力電池的原材料成本相對(duì)低廉，而且材料易得，目前3D 石墨烯泡沫的成本相對(duì)較高，但近期規(guī)?；a(chǎn)的原因在于新能源汽車動(dòng)力電池的應(yīng)用，成本必然大幅下降，實(shí)現(xiàn)價(jià)格合理。

第二，充電快，電池壽命長(zhǎng)。電池的正極材料多采用三維膨脹石墨烯，具有良好的疊層結(jié)構(gòu)和良好的導(dǎo)電性，可以有效縮短新能源汽車動(dòng)力電池的充電時(shí)間，也可以提高新能源動(dòng)力電池的性能。車輛。在5000 mAH/g 的電流下，電池可在1 分鐘內(nèi)充滿電。動(dòng)力電池充放電7500 次后，電池容量變化不大。電池循環(huán)7500 次后，即每天充電一次，20 年后，新能源汽車動(dòng)力電池依然完好，可以正常使用。

3 新能源汽車動(dòng)力電池的維護(hù)與保養(yǎng)存在的問題

3.1 管理者對(duì)鋰電子動(dòng)力電池缺乏興趣

新能源汽車剛剛興起，仍處于發(fā)展階段，汽車行業(yè)管理者仍將傳統(tǒng)汽車制造和管理視為企業(yè)發(fā)展工作的重點(diǎn)。此外，在維護(hù)新能源汽車動(dòng)力電池的過程中，公司內(nèi)部領(lǐng)導(dǎo)有一種誤解，認(rèn)為新能源汽車只是對(duì)現(xiàn)有汽車產(chǎn)業(yè)的創(chuàng)新，不需要改變。

3.2 電池管理系統(tǒng)的設(shè)計(jì)結(jié)構(gòu)與實(shí)際管理系統(tǒng)不匹配

在我國，新能源汽車的發(fā)展相對(duì)較晚，因此鋰電動(dòng)力電池的研發(fā)相對(duì)滯后。這種差異反過來會(huì)影響該行業(yè)的發(fā)展。

3.3 動(dòng)力電池維修缺乏專家

目前，新能源汽車產(chǎn)業(yè)是一個(gè)新興產(chǎn)業(yè)，相對(duì)缺乏專業(yè)的技術(shù)人才和專業(yè)的理論指導(dǎo)。領(lǐng)導(dǎo)者對(duì)基礎(chǔ)理論知識(shí)的了解相對(duì)不足，忽視了蓄電池的維護(hù)與保養(yǎng)，具體實(shí)際工作中缺乏相關(guān)技術(shù)人員。

4 新能源汽車動(dòng)力電池的維護(hù)與保養(yǎng)策略

4.1 電池的定期測(cè)試

第一，定期檢查和整個(gè)電池組的檢查。及時(shí)清潔電池組蓋和極柱，避免金屬碎屑和灰塵，如果上面有污染物，應(yīng)使用壓縮空氣進(jìn)行有效處理，保持表面無污染和雜物。電池組的外殼必須完好無損，不得變形、膨脹、開裂、極柱不穩(wěn)。為確保電池在機(jī)身內(nèi)穩(wěn)定牢固，需要保持托盤和電池蓋上緊，使電池與機(jī)身緊密耦合。

第二，定期檢查蓄電池接線。電池的兩極之間的連接應(yīng)牢固，不得松動(dòng)或腐蝕。確保單體電池的所有連接點(diǎn)與電池組的溫度采集端子、電壓和導(dǎo)電膠帶接觸牢固，防止生銹、變形、脫落和松動(dòng)。確保插座和插頭接觸良好，以防止在充電過程中插頭脫落。

第三，定期檢查電池組是否漏液。為了有效控制新能源汽車用電設(shè)備的電流，鋰離子電池組的電壓往往采用300V 的直流電壓，因此新能源汽車的動(dòng)力電池必須有很高的絕緣性能要求。測(cè)量新能源汽車的絕緣性能，常使用電池組直流正負(fù)極母排的接地電阻，根據(jù)電動(dòng)汽車國家標(biāo)準(zhǔn)GB/T18384.1-2001，一個(gè)標(biāo)準(zhǔn)電壓電池的U 包接地是電動(dòng)汽車的電阻值與直流值的比值，大于100/V，滿足安全要求。

4.2 提升鋰電子電池整體性能

可采用新型正極材料和負(fù)極材料，有效提高電池壽命。目前，酸堆材料廣泛用于正極，這些材料不僅用途廣泛，而且可以回收利用。在實(shí)際生產(chǎn)中，應(yīng)用納米材料為鋰電子電池供電，可以有效提高電池的功率密度。還采用了極薄的極片，有效提高了電池效率。因此，為了有效提高電池的能量密度，只有合理增加極片的厚度，才能大大促進(jìn)新能源電池產(chǎn)業(yè)的發(fā)展。

4.3 保障鋰電子電池的安全

提高鋰離子電池的安全性，可以有效促進(jìn)新能源電池的快速發(fā)展。鋰電子動(dòng)力電池的安全性能與所儲(chǔ)存的能量有關(guān)，體現(xiàn)在電池容量的不斷增加，同時(shí)也增加了電池的體積，影響了電池的散熱性能和電池的安全性能。造成電池散熱異常，存在安全隱患。因此，為了保障電池的安全，需要綜合分析電池電解液、電極材料、電池制造情況等因素的影響，以提高安全性能和安全性，實(shí)現(xiàn)更大的電池容量。

4.4 合理有效控制動(dòng)力電池的充電時(shí)間

傳統(tǒng)汽車需要加油，而電動(dòng)新能源汽車需要自然充電，因此需要充電以延長(zhǎng)電池的使用壽命，并盡可能避免因充電時(shí)間過長(zhǎng)而對(duì)電池造成傷害，動(dòng)力電池控制時(shí)間合理有效。在我國，新能源汽車的普及不足，市民對(duì)新能源汽車的了解也不足。動(dòng)力電池充電時(shí)間不足。有不少人不知道確切的持續(xù)時(shí)間。現(xiàn)階段，我國大部分新能源汽車的充電時(shí)間一般在10 小時(shí)左右。

4.5 進(jìn)行合理的充電

新能源車主需要知道何時(shí)充電，以及最基本的充電次數(shù)，而頻繁、不合理的充電往往會(huì)對(duì)動(dòng)力電池造成無法彌補(bǔ)的損害。為此，新能源車主在實(shí)際使用過程中要時(shí)刻注意車內(nèi)電表的狀態(tài)，而且大部分新能源汽車的電表都會(huì)顯示一定的瓦數(shù)。指示燈上的“L”表示動(dòng)力電池需要充電，但新能源汽車車主需要注意一定的電量情況。

4.6 盡可能避免日曬

新能源汽車內(nèi)部的動(dòng)力電池和普通電池有一個(gè)共同點(diǎn)，就是不能在持續(xù)的陽光下生存。新能源汽車在陽光照射下，內(nèi)部動(dòng)力電池溫度升高，產(chǎn)生的壓力增大，加劇了動(dòng)力電池的老化，大大縮短了動(dòng)力電池的壽命。因此，新能源車主在停放親人時(shí)應(yīng)盡量找陰涼處，中國政府也應(yīng)加大對(duì)新能源汽車停車場(chǎng)的投資和建設(shè)，使新能源汽車避免受到陽光照射。

4.7 在空閑狀態(tài)下給動(dòng)力電池充滿電

由于傳統(tǒng)和新能源汽車都是我們?nèi)粘Ｉ钪械拇焦ぞ?，在不用的時(shí)候，難免讓新能源汽車閑置，對(duì)動(dòng)力電池造成很大的傷害，新能源汽車的車主們?nèi)绻霈F(xiàn)以下情況，應(yīng)為其車輛的動(dòng)力電池充滿電：當(dāng)車輛長(zhǎng)時(shí)間不使用時(shí)，使用電力來減少電池消耗。

4.8 保護(hù)好充電器

除了上述對(duì)動(dòng)力電池的直接保護(hù)外，還有一些間接保護(hù)需要注意。其中，動(dòng)力電池充電器的保護(hù)尤為重要。對(duì)此，新能源汽車的車子應(yīng)充分了解動(dòng)力電池的使用說明書，在充電過程中選擇充電功率更合適的插座，時(shí)刻保持充電器處于通風(fēng)狀態(tài)，避免使用，是包裝好的，所以散熱有問題。

4.9 提升電池故障診斷與維修技術(shù)

對(duì)于新能源汽車電池問題，故障診斷和維修主要分三步進(jìn)行。首先，掌握電池的內(nèi)部結(jié)構(gòu)。新能源汽車電池與普通手機(jī)電池不同，但電池放電的隱患縮短了電池的使用壽命。汽車電池由若干個(gè)電池組組成，長(zhǎng)期存放時(shí)，硫酸下沉，在極板和底部之間產(chǎn)生電位差，引起自放電。從電池溢出的電解液積聚在電池蓋表面，正負(fù)極形成通路。因此，如果汽車電瓶放電嚴(yán)重，應(yīng)觀察電瓶狀況，將電瓶放電，倒出電解液，取出隔板，用一次性蒸餾水注射器沖洗干凈，重新組裝，使用前給電解液充電。其次，使用專業(yè)設(shè)備進(jìn)行檢查和維護(hù)。一般來說，當(dāng)一塊電池出現(xiàn)故障時(shí)，肉眼是很難區(qū)分的，所以必須用萬用表、電池檢測(cè)儀等設(shè)備進(jìn)行專業(yè)的測(cè)試和評(píng)估。根據(jù)檢測(cè)到的電池電壓、電阻和冷啟動(dòng)電流，比對(duì)標(biāo)準(zhǔn)參數(shù)，了解電池性能，決定是否更換電池。通過縮小萬能表的測(cè)量位置，可以準(zhǔn)確識(shí)別出缺陷區(qū)域，確保汽車電瓶的正常使用。

5 新能源汽車動(dòng)力電池發(fā)展趨勢(shì)

5.1 智能生產(chǎn)

目前，大部分企業(yè)在新能源汽車動(dòng)力電池的生產(chǎn)上仍以人工生產(chǎn)為主，發(fā)展人工生產(chǎn)不僅降低了生產(chǎn)效率，也無法保證生產(chǎn)質(zhì)量。在未來的發(fā)展過程中，新能源汽車動(dòng)力電池的生產(chǎn)將越來越智能化。通過引入智能生產(chǎn)技術(shù)替代人工生產(chǎn)模式，提高了生產(chǎn)作業(yè)的效率，也提高了生產(chǎn)成功率。最重要的是，在實(shí)現(xiàn)新能源汽車動(dòng)力電池生產(chǎn)的過程中，很多零部件的制造要求都比較精密，智能化的生產(chǎn)方式可以實(shí)現(xiàn)對(duì)數(shù)據(jù)的精密控制，從而提高質(zhì)量和生產(chǎn)水平，實(shí)現(xiàn)更能為更好的新能源汽車動(dòng)力電池的發(fā)展奠定一定的基礎(chǔ)。使用智能生產(chǎn)可以節(jié)省大量勞動(dòng)力，在新能源汽車動(dòng)力電池的生產(chǎn)中可以降低人工成本，實(shí)現(xiàn)成本節(jié)約。

5.2 聯(lián)合開發(fā)

無論是制造新能源汽車還是新能源動(dòng)力電池，僅靠本地電力是不夠的。與一些發(fā)達(dá)國家相比，我國新能源汽車動(dòng)力電池的制造工作還不夠。技術(shù)相對(duì)落后，生產(chǎn)效率相對(duì)較低的特點(diǎn)。要改善這些問題，最好的辦法就是實(shí)現(xiàn)新能源汽車動(dòng)力電池的聯(lián)合生產(chǎn)和開發(fā)。通過企業(yè)合作，不僅可以引進(jìn)生產(chǎn)技術(shù)，還可以達(dá)到合作共贏的目的，通過與國外更先進(jìn)的企業(yè)合作，提高新能源汽車動(dòng)力電池的質(zhì)量。雖然這一過程可能會(huì)產(chǎn)生一些成本，但從長(zhǎng)遠(yuǎn)發(fā)展的角度來看，采用協(xié)調(diào)發(fā)展模式具有一定的促進(jìn)作用。

5.3 回收再利用

與傳統(tǒng)電池不同，新能源電池可以回收再利用，因此現(xiàn)有電池可以隨著新能源動(dòng)力電池的生產(chǎn)而回收利用?；厥张f新能源汽車動(dòng)力電池一方面可以節(jié)約資源，另一方面回收舊電池可以降低生產(chǎn)成本，可以增加企業(yè)的生產(chǎn)利潤(rùn)。動(dòng)力電池方面，回收業(yè)務(wù)的發(fā)展存在諸多問題。一是回收成本很高，二是可再生能源汽車動(dòng)力電池生產(chǎn)存在技術(shù)缺陷，嚴(yán)重影響新能源汽車動(dòng)力電池回收再制造，而這也是在接下來的工作中所要重點(diǎn)關(guān)注的問題。

5.4 規(guī)?；l(fā)展趨勢(shì)

目前，在我國相關(guān)的動(dòng)力電池制造生產(chǎn)領(lǐng)域，制造成本的管控難度較大，如果不能有效控制成本，將導(dǎo)致經(jīng)濟(jì)問題、企業(yè)競(jìng)爭(zhēng)力發(fā)展問題等。在新能源汽車領(lǐng)域有著廣泛的應(yīng)用。因此，未來的發(fā)展應(yīng)該集中在動(dòng)力電池成本的管控上。一是要加強(qiáng)技術(shù)創(chuàng)新和改革，構(gòu)建較為完善的電池體系，在延長(zhǎng)壽命的同時(shí)降低更換成本。這樣的頻率可以有效控制成本。二是要通過改革創(chuàng)新生產(chǎn)體制，引入規(guī)模，打造規(guī)模經(jīng)濟(jì)模式，在降低生產(chǎn)成本和單位產(chǎn)品生產(chǎn)成本的同時(shí)，確保生產(chǎn)效率。最后，要建立各種資源回收再利用的戰(zhàn)略規(guī)劃和方案，在規(guī)?；a(chǎn)中運(yùn)用資源回收再利用的制度和模式。也可以根據(jù)鉛酸蓄電池在回收期內(nèi)的成功回收經(jīng)驗(yàn)，增加經(jīng)濟(jì)效益，同時(shí)完善相關(guān)產(chǎn)業(yè)鏈，保證回收再利用的有效性。

5.5 商業(yè)共贏發(fā)展趨勢(shì)

為了促進(jìn)生產(chǎn)技術(shù)的良好發(fā)展和進(jìn)步，需要有比較完整的生產(chǎn)鏈、資金鏈等作為相關(guān)技術(shù)研發(fā)工作的支撐，努力創(chuàng)造一種合作形式。通過在特定的生產(chǎn)經(jīng)營過程中積極運(yùn)用分布式合作和整體合作的理念，小規(guī)模和制造商在電池生產(chǎn)中發(fā)揮重要作用，然后有針對(duì)性地組裝和組裝各種部件。可以進(jìn)行測(cè)試處理。其次，在生產(chǎn)合作過程中，生產(chǎn)鏈也要分開，在保證生產(chǎn)效率的同時(shí)，有效規(guī)避企業(yè)風(fēng)險(xiǎn)等問題。同時(shí)，在與多家企業(yè)開展合作生產(chǎn)的過程中，要注重每個(gè)企業(yè)在生產(chǎn)過程中的激情，充分發(fā)揮自主創(chuàng)新的作用和優(yōu)勢(shì)，形成一定的合力，同時(shí)在生產(chǎn)和研發(fā)方面相互合作，保證動(dòng)力電池高標(biāo)準(zhǔn)化、優(yōu)生產(chǎn)的開發(fā)應(yīng)用。最后，要形成正確的合作理念，改革創(chuàng)新傳統(tǒng)的生產(chǎn)戰(zhàn)略和經(jīng)營戰(zhàn)略，迎接新能源汽車發(fā)展的機(jī)遇，迎接新時(shí)代的挑戰(zhàn)，發(fā)揮和突出企業(yè)的作用。合作生產(chǎn)方式的優(yōu)勢(shì)。

6 結(jié)語

綜上所述，我國近年來開發(fā)了多種類型的新能源汽車動(dòng)力電池產(chǎn)品，不同的產(chǎn)品具有不同的應(yīng)用性能、優(yōu)勢(shì)和特點(diǎn)，也有不同的適用應(yīng)用。環(huán)境污染問題，達(dá)到零排放的目的。因此，在未來的發(fā)展過程中，應(yīng)重視動(dòng)力電池應(yīng)用和新能源汽車大規(guī)模智能化生產(chǎn)，降低成本，提高生產(chǎn)效率，滿足當(dāng)前產(chǎn)業(yè)發(fā)展的基本需求。