基于专利分析的我国动力电池产业发展研究

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1、基于专利分析的我国动力电池产业发展研究〔摘要〕动力电池是指可为电动汽车、电动列车、电动自行车等电动设备及工具提供动力，并具有高能量和高功率的蓄电池。目前动力电池产业已经成为当今世界的研究热点。随着汽车的大量增加，石油资源的不断减少以及城市尾气污染的日益加剧，使得越来越多的国家开始重视新能源的开发和使用。随之而来的，对于新能源交通工具的研究也得到广泛的重视，动力电池产业的发展被放到越来越重要的位置。本文从专利分析的角度分析动力电池产业的发展状况，从而对动力电池的技术领域选择及发展趋势进行分析。〔关键词〕电动汽车；动力电池；专利分析；发展

2、趋势；产业〔中图分类号〕G255.53〔文献标识码〕A〔文章编号〕1008-0821（2014）06-0132-071电动汽车动力电池发展现状16基于专利分析的我国动力电池产业发展研究〔摘要〕动力电池是指可为电动汽车、电动列车、电动自行车等电动设备及工具提供动力，并具有高能量和高功率的蓄电池。目前动力电池产业已经成为当今世界的研究热点。随着汽车的大量增加，石油资源的不断减少以及城市尾气污染的日益加剧，使得越来越多的国家开始重视新能源的开发和使用。随之而来的，对于新能源交通工具的研究也得到广泛的重视，动力电池产业的发展被放到越来越重要的

3、位置。本文从专利分析的角度分析动力电池产业的发展状况，从而对动力电池的技术领域选择及发展趋势进行分析。〔关键词〕电动汽车；动力电池；专利分析；发展趋势；产业〔中图分类号〕G255.53〔文献标识码〕A〔文章编号〕1008-0821（2014）06-0132-071电动汽车动力电池发展现状16法国化学家于1859年发明了铅酸蓄电池，经过20多年的发展，1881年被成功的应用于世界第一辆电动三轮车上。但是由于铅酸电池循环寿命短、存储能量小等缺陷，因此在上个世纪初电动汽车没有得到很好的发展。随着能源危机和环境污染问题的日益加剧，汽车技术也呈

4、现出燃料多元化和动力电气化等发展趋势。拥有低消耗、低排放或零排放特性的电动汽车获得了越来越高的市场地位，并逐渐得到世界各国的重视，发展电动汽车的关键环节就是车载动力电池的发展。本文所述动力电池主要应用于电动汽车产业，作为动力电池的市场需求状况与电动汽车的市场状况密切相关。根据《汽车产业调整和振兴规划》要求，到2011年我国要形成50万辆电动汽车的规模（保守估计占全部汽车销售量的5%），形成10亿Ah的汽车电池产能，预计其中锂离子动力电池的市场需求量约2亿Ah，镍氢动力电池的市场需求为8亿Ah。鉴于项目是为长春市发展新能汽车产业配套，同

5、时满足国内其他厂商对动力电池的需求，确定初步规划为到2011年建成年产3000万安时磷酸亚铁锂动力电池产能，在磷酸亚铁锂动力电池中占据约15%的份额，在汽车动力电池中占据10%的市场份额。年产1.6亿安时镍氢动力电池产能，在镍氢电池中占据约20%的份额，在汽车动力电池中占据16%的市场份额。2动力电池的主要分类及性能对比目前国内外研究开发的电动汽车用动力电池主要包括铅酸电池、镍镉电池、镍氢电池、铁镍电池、钠氯化镍电池、钠硫电池、锂电池、空气电池、燃料电池、太阳能电池等。16从实际应用中看，电动汽车动力电池的性能好坏主要取决于以下几个指

6、标：（1）比能量（Wh/kg）：单位质量的电极材料放出电能的大小，它标志着纯电动模式下电动汽车的续航能力。（2）比功率密度（Wh/l）：燃料电池所能输出的最大功率除以整个燃料电池的重量或体积，用来描述电池在瞬间能放出较大能量的能力。（3）比功率（W/kg）：单位质量的电池所能提供的功率，用来判断电动汽车的加速性能和最高车速，直接影响电动汽车的动力性能。（4）循环寿命：是电池充电-放电循环一周的次数，是衡量动力电池寿命的重要指标。循环次数越多，动力电池的使用时间越长。（5）成本：电池的成本与新技术、原材料、制作工艺和生产规模等因素有关。

7、通常新开发的高比功率动力电池成本相对较高，但是随着新技术的不断采用，电池成本将会逐渐降低。铅酸电池质量重，充电放电功能较差，循环寿命短，此外，铅酸电池含有的重金属铅，对环境的污染严重，且在强烈的碰撞下会产生爆炸对消费者的生命安全构成威胁，因此，铅酸电池将会被淘汰。镍镉电池的技术成熟，冲击和振动，自放电小、性能稳定，可大电流放电，使用温度范围宽：40℃～65℃，几乎不用维修。但电流效率及能量效率尚欠佳，活性物质利用率低，有记忆效应等。其致命缺点是含有有毒金属元素镉。欧盟国家已经自2005年12月31日起禁止了镍镉电池的进口，其长期将逐渐

8、被性能更好的绿色电池所取代。16镍氢电池具有高比功率、电流充放电大、无污染、安全性能好等特点，缺点是具有轻度记忆效应，高温环境下性能差，但是由于其技术成熟，综合性能好，是当前混合动力汽车中应用最为成熟的绿色电池。大功率镍