新能源汽车电池技术需要解决哪些难题？

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新能源汽车电池难点

1、价格贵，新能源电池用到的最多的金素就是锂，这种金属的价格也不便宜，此外有些电池类型要用到稀有金属，钴、镉等稀缺金素，这些金素价格更贵，所系目前电池制造成本也是比较高的。

2、电池性能，锂电池在各方面性能都很好，电容量大，充电接受率高，支持快速充电(普通锂电池最大支持2C，动力锂电池就更高了)但是有个致命弱点，就是过充过放性能不好，锂电一次过充过放就能永久降低性能，一次严重的过充过放就能报废，这就是为什么要开发磷酸铁锂，磷酸铁锂比锂离子电池要耐过充过放，但是很明显电池容量降低，动力磷酸铁锂电池就比容量锂电池容量小的多，打个比方，18650容量锂电一般是2400mAH左右，最高见到过2800mAH，磷酸铁锂动力电池一般是1300mAH，最大也才1500mAH，容量差距快一半了。

3、电池组均衡是世界级的难题，因为锂电池过充过放性能垃圾，而电池组放电有个特点就是，不均衡，有些电池放电完了，而有的还没放完，继续放电就会造成某些电池过放，甚至反极，降低容量，容量降低，那么在下一次放电这种差距就会越来越大，所以电池在出厂的时候要配组，尽量把容量一致的放在一起，但是使用环境还是有细微差距，比如温度，位置，电压，电池性能等等都会造成差距变大，最后是个别电池失效导致整组报废。

4、快充技术难以解决，举个例子，1C的电流，从满电到放电完全是用1/1=1小时;2C=1/2小时，也就是30分钟；4C，则耗时15分钟。快充和慢充是相对的概念。业界普遍认为，电动汽车快充是指充电电流大于1.6C的充电方式，也就是从0%充电到80%时间小于30分钟的技术。但是较高的电流对于充电站以及电池都是一个很大的考验。充电时，电池的正极上有锂离子生成，生成的锂离子经过电解液运动到负极。作为负极的碳呈层状结构，它有很多微孔，以供到达负极的锂离子嵌入。嵌入的锂离子越多，充电容量越高。快充时，锂离子需要加速瞬时嵌入到负极。这对负极的快速接收锂离子的能力挑战很大。普通化学体系的电池在快充时负极会出现副产物，影响电芯的循环和稳定性。所以，锂电池快充的技术的核心就是在不影响电芯寿命和可靠性的前提下，通过化学体系和设计优化，加速锂离子在正负极移动的速度。另外，电池内部的散热速率，也是影响倍率性能的一个重要因素。如果散热速率慢，大倍率充放电时所积累的热量无法传递出去，会影响锂离子电池的可靠性和寿命。

5、电池能量比，据某行业专家观点，克服“续航焦虑症”的首要办法是提升动力电池的能量密度，这也是政府鼓励以及行业追求的方向，国家政策和动力电池企业都在为此努力。目前主流动力电池企业能量密度都已突破180wh/kg，811能量密度可做到280wh/kg，硅材料的能量密度能达到300wh/kg以上。但正极负极隔膜都需要技术提升。上述专家介绍，续航焦虑跟电池能量密度低分不开。现在的电池里程可做到300公里以上，甚至400公里。能量密度的提高，需要正极和负极材料的改进，加大对与之相匹配的高电压电解液、耐高温高强度隔膜、补锂工艺、电池安全性控制结构、系统保护结构等技术的研究。动力电池如果在材料上没有明显技术突破，比能量发展到一定水平后就很难再有进一步突破，而在安全性方面的负面影响却越来越大。在没有掌握锂电池起火规律之前，把控能量密度与安全性和长寿命三者之间的平衡关系不可忽视。

6、电池容易自燃，在使用中，锂电池之所以会发生自燃，就是由于防护措施不到位或产生了严重的外力破坏，导致防护失效，而使得金属锂与空气接触所造成的。锂是世界上最活泼的金属。锂离子电池体积小容量密度高，高能量密度的特性让其成为电动汽车的首选。锂离子电池在工作中是利用锂离子得失电子和迁移聚集来实现电能的储存的。在电池充电时，正极里的锂原子会丧失电子成为锂离子，产生电势差。电解介质中的锂离子在电势差的作用下，向负极迁移聚集。放电时，整个程序倒过来。整个工作过程是由电极内的锂金属得失和。

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目前厂商是怎么解决这些问题

1、比亚迪刀片电池技术

3月29日，比亚迪集团董事长兼总裁王传福在发布会上表示：“‘刀片电池’将把‘自燃’这个词从新能源汽车的字典里彻底抹掉。”对于比亚迪来说，新能源汽车的安全一直被视为最高级别，至今一直保持着新能源车电池安全零事故。多年来，比亚迪也一直致力于电池安全方面的创新，希望彻底解决新能源汽车安全痛点，引领全球动力电池技术路线重回正道。

2、宁德时代与特斯拉开发新电池：160万公里续航有望中国首发

5月15日，路透社援引知情人士消息称，上述新型电池将由特斯拉和宁德时代共同开发，同时也将使用马斯克招募的电池专家团队的相关技术。其设计目标是终生续航里程达到100万英里（折合160公里），且让电动汽车成本与燃油车持平或是更低。

知情人士表示，特斯拉新型电池在技术上将有所创新，如采用低钴或无钴电池化学成分，以及使用化学新的添加剂、材料和涂层等，以减少内应力，使电池能够储存更多能量，并拥有更长寿命。

最终，特斯拉将在包括北美在内的其他市场，推出具有更高能量密度和存储容量、且成本更低的改进版电池。

来源：世界十佳变速器评选