电车电池目前存在以下几方面的瓶颈:
- 能量密度提升困难:目前锂离子电池的能量密度仍相对较低,按照车辆油箱的位置大小及车辆承载能力和轴荷分配要求,动力电池比能量应达到较高水平,但现有锂离子电池远远低于该值。寻找更高能量密度的电池材料面临挑战,一些潜在材料存在技术难题,如硅基材料的体积膨胀、锂金属负极的安全性等问题有待解决。
- 充电速度有待提高:快速充电需要高功率的充电设备,对电网负荷和基础设施建设要求高。同时,快速充电会使电池内部化学反应加剧,可能引发电池过热、寿命缩短等问题,电池充电速度还受到锂离子在电极材料中扩散速度的限制。
- 电池寿命和衰减问题:锂离子电池经过一定次数的充放电循环后,电池容量会逐渐衰减。对于高频使用的车辆,电池寿命较短,需频繁更换,增加使用成本。而且电池的寿命和性能受使用环境影响大,高温、低温、过充、过放等都会加速电池的老化和衰减。
- 安全性仍需加强:电池充放电过程中会产生热量,若不能及时散发,会导致电池温度升高,引发热失控,可能造成电池起火、爆炸等安全事故。电池管理系统在复杂工况下,控制精度和响应速度仍有待提高,不能及时准确地监测和控制电池状态,增加了安全风险。
- 成本居高不下:电池原材料如锂、钴、镍等金属价格较高,且资源分布不均,导致电池生产成本较高。生产高性能电池需要先进的制造工艺和设备,投资成本高,生产过程中的良品率也会影响成本。
- 电池回收和再利用难度大:目前新能源汽车电池的回收体系还不健全,缺乏统一的回收标准和规范,电池回收效率低下,部分废旧电池流入非正规渠道,可能对环境造成污染。回收后的电池再利用也面临难题,不同电池衰减程度不同,对其进行筛选、检测和重组以实现二次利用,需要进一步的技术研究和开发。