阻礙動(dòng)力鋰離子電池發(fā)展的瓶頸是什么？

新能源電動(dòng)汽車(chē)的重要組成部分是動(dòng)力鋰電池、電機(jī)和能量轉(zhuǎn)換控制系統(tǒng)。動(dòng)力鋰電池是實(shí)現(xiàn)快速充電、安全等高性能的技術(shù)門(mén)檻最高、利潤(rùn)最集中的部分。新能源汽車(chē)要求比能高、比功率大、充電快、放電深、成本低、壽命長(zhǎng)。傳統(tǒng)的鉛酸電池、鎳鎘電池和鎳氫電池技術(shù)相對(duì)成熟，但作為動(dòng)力鋰電池用于汽車(chē)時(shí)問(wèn)題較多。目前，越來(lái)越多的汽車(chē)制造商選擇鋰離子電池作為新能源汽車(chē)的動(dòng)力鋰電池。

鋰離子電池具有以下優(yōu)點(diǎn):體積小、輕質(zhì)量、高工作電壓(鎳鎘電池,鎳氫電池的三倍),比能量(165wh/㎏,鎳氫電池的三倍),循環(huán)壽命長(zhǎng),自放電率低、無(wú)記憶效應(yīng)、無(wú)污染、安全等優(yōu)點(diǎn)。

1.鋰離子電池的發(fā)展現(xiàn)狀

未來(lái)，新能源汽車(chē)將逐步取代傳統(tǒng)的汽油汽車(chē)，成為各國(guó)汽車(chē)產(chǎn)業(yè)發(fā)展的共識(shí)。動(dòng)力鋰電池作為核心部件，更受到公司和投資者的青睞。動(dòng)力鋰電池是發(fā)展新能源汽車(chē)的關(guān)鍵:混合動(dòng)力汽車(chē)是最好的過(guò)渡產(chǎn)品，而純動(dòng)力鋰電池汽車(chē)是未來(lái)發(fā)展方向，是電池技術(shù)突破的核心技術(shù)。

雖然我國(guó)的新能源汽車(chē)電池產(chǎn)業(yè)起步較晚于歐美和日本，但發(fā)展非常迅速，投入了大量的財(cái)力和物力進(jìn)行鋰離子電池的研發(fā)。國(guó)家863項(xiàng)目,建立電動(dòng)汽車(chē)重大項(xiàng)目、我國(guó)科學(xué)院物理研究所,北京有色金屬研究院、我國(guó)電子科技集團(tuán)有限公司有限公司18個(gè)研究所等單位參加了項(xiàng)目,發(fā)展電動(dòng)汽車(chē)和混合電動(dòng)汽車(chē)的兩種類型的動(dòng)力鋰電池,一些單位采用了錳的正極活性物質(zhì)和安全系統(tǒng)。十一五和863重大電動(dòng)汽車(chē)項(xiàng)目為混合動(dòng)力汽車(chē)、插電式混合動(dòng)力汽車(chē)和燃料動(dòng)力電池汽車(chē)關(guān)鍵材料和電池的研發(fā)供應(yīng)了有力支持。

2.鋰離子電池發(fā)展中遇到的問(wèn)題

目前，制約鋰離子電池發(fā)展的瓶頸是安全性能和汽車(chē)動(dòng)力鋰電池管理系統(tǒng)。

在安全性能方面，鋰離子動(dòng)力鋰電池由于能量密度高、工作溫度高、工作環(huán)境惡劣等原因，再加上以人為本的安全理念，因此，用戶對(duì)電池安全提出了很高的要求。汽車(chē)動(dòng)力鋰電池管理系統(tǒng),因?yàn)檐?chē)是動(dòng)力鋰電池的工作電壓12V、24V,和一個(gè)動(dòng)力鋰離子電池的工作電壓為3.7V,因此必須由多個(gè)單元串聯(lián)新增電壓,但是由于充放電電池很難完全一致,導(dǎo)致一系列的多個(gè)單個(gè)細(xì)胞內(nèi)的電池組充電和放電之間的不平衡,會(huì)出現(xiàn)電池會(huì)被充放電，而這種情況會(huì)導(dǎo)致電池的性能急劇惡化，最終導(dǎo)致整個(gè)電池組無(wú)法正常工作，甚至報(bào)廢，這極大的影響了電池的使用壽命和可靠的性能。

為了使動(dòng)力鋰離子電池得到良好的應(yīng)用，要同時(shí)從材料、電池、管理系統(tǒng)、機(jī)械加工等方面考慮技術(shù)。因此，鋰電子制造商和下游公司要相互配合，提出以電池為核心的材料、管理系統(tǒng)等要求，形成產(chǎn)業(yè)集群，更加有利于技術(shù)進(jìn)步和系統(tǒng)成本的降低。