新能源汽車的核心技術(shù)主要是指電池、電機和電控，即人們常說的“三電”系統(tǒng)。電池，即新能源汽車的動力電池，它主要影響新能源汽車的續(xù)駛里程和充電速度。

1、新能源汽車動力電池概述

動力電池是電動汽車的動力源，是能量的儲存裝置，也是目前制約電動汽車發(fā)展的關(guān)鍵因素。要使電動汽車能與燃油汽車相競爭，關(guān)鍵是開發(fā)比能量高、比功率大、使用壽命長、成本低的動力電池。

（1）電動汽車動力電池常用詞及常用性能指標(biāo)

（2）電動汽車的動力電池性能要求

電動汽車電池作為汽車的儲能裝置，既要求有足夠的能量來滿足一定的駕駛周期和行駛里程，又要提供能達(dá)到車輛指定的加速性能所需要的最大功率。即要求動力電池要具備良好的充放電性能，高的比功率和比能量，價格低廉，使用維護(hù)方便。

動力電池性能要求

（3）電動汽車的動力電池類型

電動汽車上普遍采用的動力電池有以下3種：

動力電池分類

2、蓄電池

蓄電池是一種化學(xué)電池，其工作特點是電池放電后，能夠用充電的方式使內(nèi)部活性物質(zhì)再生，即把電能儲存為化學(xué)能，需要放電時再將化學(xué)能轉(zhuǎn)換為電能。

蓄電池根據(jù)正負(fù)極材料不同可以分為鉛酸蓄電池、鎳氫電池、鋰離子電池等。

（1）鉛酸蓄電池

鉛酸蓄電池采用金屬鉛作為負(fù)極，二氧化鉛作為正極，用硫酸作為電解液，放電時，鉛和二氧化鉛都與電解液反應(yīng)生成硫酸鉛。充電時的反應(yīng)過程正好相反。

鉛酸蓄電池按照電解液和電池槽結(jié)構(gòu)可以分為傳統(tǒng)免維護(hù)鉛酸蓄電池和閥控式密封鉛酸蓄電池。

鉛酸蓄電池結(jié)構(gòu)

（2）鎳氫電池

鎳氫電池采用儲氫合金為負(fù)極，鎳氧化物作為正極，氫氧化鉀水溶液作為電解液，電池充電時，正極的氫進(jìn)入負(fù)極儲氫合金中，放電時的反應(yīng)過程正好相反。

鎳氫電池因具有比能量高、功率大、高倍率放電、快速充電能力和無明顯記憶效應(yīng)等特點，成為電動汽車使用的又一重要能源。

密封鎳氫電池的主要組件包括正極板、負(fù)極板、隔膜紙（隔板）、絕緣圈、密封圈、極耳、蓋帽和鋼殼等。

鎳氫電池結(jié)構(gòu)

（3）鋰離子電池

鋰離子電池是在1990年由日本索尼公司宣布開發(fā)研制成功的，并在一年內(nèi)推向市場。鋰離子電池正極采用鋰化合物，負(fù)極采用鋰﹣碳層間化合物，電解液為有機溶液，在充放電過程中，鋰離子在電池正極和負(fù)極之間往返流動。

鋰離子電池?fù)碛懈唠妷骸⒏弑饶芰康茸吭叫阅?，主要由正?fù)極、電解質(zhì)、隔膜以及外殼等組成。

鋰離子電池結(jié)構(gòu)

3、動力電池關(guān)鍵技術(shù)

我國新能源汽車所使用的動力電池主要包括磷酸鐵鋰電池和三元鋰電池兩種。2018年起，我國新能源乘用車基本上開始使用能量密度更高的三元鋰電池，電動汽車的續(xù)駛里程從300公里步入如今的500公里時代。新能源電動汽車四大關(guān)鍵技術(shù)包括電池及管理技術(shù)、電機及其控制技術(shù)、整車控制技術(shù)、整車輕量化技術(shù)。

動力電池是電動汽車的動力源，儲電能以供電動驅(qū)動系統(tǒng)使用，電池選擇將直接關(guān)系到整車的性能。電動汽車動力電池的主要性能指標(biāo)是能量密度、功率密度和循環(huán)壽命等。

汽車動力電池的關(guān)鍵技術(shù)包括電池化學(xué)技術(shù)，如鋰離子和固態(tài)電池；電池管理系統(tǒng)（BMS）的先進(jìn)應(yīng)用；快速充電和無線充電技術(shù)；能量密度提升及可持續(xù)材料的研；提高循環(huán)壽命和安全性，同時降低制造成本，促進(jìn)電動車的性能和可持續(xù)性發(fā)展。

（1）電池電化學(xué)技術(shù)

電池的電化學(xué)技術(shù)涉及到電池內(nèi)部的化學(xué)反應(yīng)和電子流動，包括能量密度、充電速度、壽命、安全性和成本等因素，這些技術(shù)對于電池的性能和特性至關(guān)重要。

（2）電池管理系統(tǒng)（BMS）

BMS是管理電池的關(guān)鍵組件，它監(jiān)測電池狀態(tài)、均衡電池單體之間的電荷和溫度，并確保電池在安全范圍內(nèi)運行。先進(jìn)的BMS技術(shù)可以提高電池性能、延長壽命和提高安全性。

電池管理系統(tǒng)架構(gòu)

（3）充電技術(shù)

快速充電技術(shù)：如快速直流充電（DC fast charging），可以在短時間內(nèi)為電池充電，提高了電動車的可用性。

無線充電技術(shù)：通過無線電磁感應(yīng)或共振，實現(xiàn)電動車的無線充電，提高了充電的便捷性。

（4）能量密度提升

提高電池的能量密度可以增加電動車的續(xù)航里程，這通常通過改進(jìn)電池材料和結(jié)構(gòu)來實現(xiàn)。

（5）循環(huán)壽命和安全性

提高電池的循環(huán)壽命，延長電池的使用壽命，減少電池更換的成本。加強電池的安全性，防止過充、過放和短路等問題。

新能源汽車動力電池關(guān)鍵技術(shù)研究的意義在于推動可持續(xù)交通革命，降低溫室氣體排放，減緩氣候變化，改善空氣質(zhì)量，減少對有限化石燃料的依賴。這項研究可以提高電池的能量密度、充電速度和壽命，降低制造成本，增加電動車的續(xù)航里程和可用性，從而促進(jìn)清潔能源交通的大規(guī)模采用，實現(xiàn)環(huán)境可持續(xù)性和能源安全。