摘要：近年来在经济水平迅速提高的背景下，注重环境保护、节约能源的绿色化生产模式逐渐被人们所推崇，因此不少排污量小、天然绿色的新能源材料不断被开发出，并且取代传统材料作为生产材料，由此也研发出了各种新能源设备，其中就包括新能源纯电动汽车。随着新能源发展列入国家十三五规划，呼喊多年的新能源纯电动车辆如雨后春笋般快速发展，国家亦推出多项措施助力该行业的大力发展，市场已初见成效。但同时，新能源纯电动汽车电池存在一些短板弱项发展障碍。

关键词：新能源;纯电动汽车电池;发展障碍（New energy; Pure electric vehicle battery; Obstacles to development）

In recent years， with the rapid improvement of economic level， the green production mode that pays attention to environmental protection and energy saving has been gradually respected by people. Therefore， many natural and green new energy materials with small pollution discharge have been continuously developed and replaced traditional materials as production materials， and thus various new energy equipment has been developed， including new energy pure electric vehicles. With the development of new energy included in the 13th Five-Year Plan， pure electric vehicles with new energy that have been called for many years have mushroomed rapidly， and the state has also introduced a number of measures to help the industry develop vigorously， and the market has achieved initial results. But at the same time， there are some shortcomings and weaknesses in the development of new energy pure electric vehicle batteries.

在国家政策支持和引导下，经过多年发展，我国新能源汽车产业逐步发展壮大，年产销量即将突破千万辆，产品和技术具有明显优势，企业全球竞争力显著增强。2023年，我国新能源汽车发展进入新阶段：2023年我国新能源商用车销量为3.5万辆，同比增长6.1%，整体渗透率为11.3%，与2022年基本持平。其中，新能源轻型商用车渗透率为12.1%，又以新能源轻客、新能源微卡和新能源轻卡渗透率提升最快；新能源重型商用车渗透率为8.6%。我国已经成为全球最大的新能源汽车市场。

1电池的技术问题

1.1 电池性能、寿命、安全性、可靠性等技术问题

纯电动汽车领域，就目前电池的性能而言，单次充电能够行驶的距离太短，其电池寿命也不能满足汽车的需要。纯电动汽车中充电电池的充放电深度是插电式混合动力汽车的数倍，充放电循环寿命为2000次左右，纯电动汽车在质量、安全性、可靠性方面也存在诸多问题。比如电池爆炸问题。现在电动汽车电池大多都还没有经过恶劣条件的考验。比如高温、颠簸等。

1.2 电池组的安全性能并不强

众所周知，原先燃油汽车的燃油箱通常会被放置在安全性较高的区域，左右方和前后方之间会预留一定的空间。如果发生碰撞的情况，在一定程度上并不会给油箱带来安全风险。不过，由电池提供能源的新能源汽车所设置的存放电池的区域却并不安全，因此在出现碰撞情况的时候，就会发生危险情况，甚至导致电池出现自燃乃至爆炸等安全事故，因此新能源汽车的安全问题仍然需要得到改善。

1.3 电池的容量

电池容量是决定了电动汽车航行里程的主要因素之一。电池容量指的是，作为电动汽车的“油箱”而存在的电池的电池容量。现阶段，由于技术的发展和材料的限制，电池的容量无法达到满意的指标。所以厂家致力于研究新的电池，包含了新的电池材料和新的电池结构。对于新能源纯电动汽车而言，电池是核心部件，它的重要性相当于燃油车的三大件。目前，电池的续航问题是新能源汽车发展的“瓶颈”，市面上的新能源汽车，几乎都存在续航短板问题，电池容量大，但是实际续航不足。

2电池具有较高的成本

由于新能源汽车的制造厂商会在狭窄的空间内安装电池，所以电池有很大概率会出现震荡或碰撞的情况。出于对安全因素的思考，新能源汽车的制造厂会对电池的装配工作具有高要求，这在无形中增加了新能源汽车的成本。

目前纯电动汽车动力电池，主要采用的是锂离子电池。2023年，锂价从高增到回落，反应的是上游资源企业、动力电池企业的话语权从强到弱。2020年1月至2022年12月，电池碳酸锂从每吨4万涨到55万，接近12倍。据测算，碳酸锂价格每提升10万元，对电池成本提升约60-70元/KWh，以新能源车平均45KWh计算，原料涨价导致的电动车成本增加在每车1.3-1.5万元。

新能源车电池的使用寿命有限，换电成本高，这从另一个角度增加了车子的使用成本。其次，电动汽车有着高昂的维修费用。事实上，纯电动汽车的电池是有保修的，当里程达到一定程度时，4S店将提供免费更换服务。虽然电池在底盘下面，并且因为底盘保护措施做得很好，通常不用担心损坏等问题。但是，“不怕一万，就怕万一”，万一出了问题，换电池的价格可能会超出你的想象。

充电问题一直困扰消费者，充电速度始终达不到满意的速度。因此，充电问题暴露出隐忧：现有充电技术水平有限，这些都会大大影响电动汽车的使用成本。

3 冷却系统

新能源汽车动力电池作为汽车的动力源，其充电、放电的发热会一直存在。为了尽可能延长动力电池的使用寿命并获得最大功率，需在规定温度范围内使用蓄电池。原则上在-40℃至+55℃范围内（实际电池温度）动力电池单元处于可运行状态。因此目前新能源的动力电池单元都装有冷却装置。

目前应用较多的散热系统是采用液体作为传热介质的散热系统，有以下主要优点：与电池壁面之间换热系数高，冷却速度快；不足之处在于：密封性要求高，重量相对较大维修和保养复杂，需要水套、换热器等部件，结构相对复杂。

液体冷却系统无论是从技术研究、设计开发、制造、成本还是从技术性能要求方面上考虑，均有很大的优点。但考虑到电池使用的安全性，对液体冷却系统的密封性提出了很高的要求。

4 报废处理

随着第一波动力电池报废潮的来临，当下越来越多的新能源汽车遭遇电池损坏及老化等严重问题。随着中国新能源汽车产销量的提高，退役动力电池势必会不断增多，据公安部交通管理局 2021 年 1 月 7 日公布的数据，新能源汽车增量已经连续三年超过 100 万辆，持续高速增长。截至 2020 年底，中国新能源汽车保有量达 492 万辆，比 2019 年增加 111 万辆，增长 29.18%。其中，纯电动车保有量 400 万辆，占新能源汽车总量的 81.32%。冗长的链条和混杂的主体，注定了新能源汽车电池回收不是一件容易事，但它对于环保以及整个新能源造车生态都是一个必须解决的事。基于动力电池产销量和生命周期，相关部门预计，到2025年我国动力电池累计退役量将达到108万吨。若不能得到恰当处置，如此巨量的退役电池既是对资源的浪费，也对环境危害甚大。

5 寿命成本

5.1 电池的使用寿命并不长

一般来说，电动汽车的最佳工作温度是15℃到25℃，在这个温度下工作的动力电池可以获得最佳的性能表现。如果高于这个温度，动力电池在工作中会将部分的电能转化为热能，提高电池内部的温度，因此进一步的降低电池的性能表现，最终形成恶性循环。如果电池工作温度低于这个温度，蓄电池的能量反应就会受到抑制，这也会降低电动汽车的续航表现。有研究表明，当环境温度处于25℃，如果此时动力电池工作温度提升6℃以上，那么动力电池的工作寿命会大幅缩减。

5.2 电池的性能和电池温度密切相关

纯电动汽车的电池容量一般在15—60kwh之间：容量大小直接影响输出的最大电流和工作持续时间，即大容量电池可以释放较大的电流值，或者是同样的负载持续工作时间更长；电池容量越大越好，大容量电池只要电压稳定，不超标，大容量电瓶只要电压稳定，但会影响电池寿命，汽车电池容量过大或过小都不好。

5.3电池寿命管理系统

电池寿命管理系统主要工作是实时监控电池的工作状态。与温度管理系统不同，这个系统所监控的指标是电池的不一致性状态。由于现有的技术无法完成单块电池来为整个电动汽车供能，所以现阶段的电动汽车的动力电池都是由许多电池所组成的电池组。在多电池组共同工作的情况下就会产生电池不一致性的问题。在动力电池的工作状态下，所有的电池可能会产生不相同的老化速度，这最终导致的结果就是，在电动汽车的动力电池中，可能同时存在寿命很长的电池组和寿命很短急需更换的电池组。，寿命短的电池组会拖累寿命长电池组的表现，降低整体动力电池的表现。因此，在有些情况下，多电池组组成的动力系统的表现，还比不上单电池组的动力表现，这就是电动汽车中电池组的不一致性问题。电池寿命管理系统可以智能的实时获取每一块电池的参数，掌握动力电池不一致性的情况，实时监控电池组的寿命问题，标示出老化的电池组，提醒用户更换，从而降低不一致性的危害，提升电池组的整体表现。其提高性能的主要的技术瓶颈在于进一步提高纯电动汽车单体电池的性能水平，以及提升纯电动汽车动力电池系统的管理等方面。

6 结语

总的来说，新能源纯电动汽车的发展前景广阔，但仍需要解决一些发展障碍问题。新能源汽车发展过程中受到的障碍因素，随着技术的不断进步和政策的持续支持，相信新能源纯电动汽车将在未来成为主要的交通工具之一。

参考文献

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刘磊 1977.11 男 汉 安徽濉溪人 中共党员 高级工程师 汽车维修工高级技师 安徽省技能大奖 相城杰出工匠 淮北市五一劳动奖章 研究方向：汽车维修技术 汽车机电技术 新能源汽车技术