新能源汽车电池（New Energy Vehicle Batteries）是一种能够存储电能并可再充电的装置，为车辆提供所需的电能，支持新能源汽车正常运转，主要由正极材料、负极材料、电解液等组成。
1859年，法国物理学家加斯东·普朗特发明了可充电的铅酸蓄电池。19世纪下半叶，欧美国家将铅酸蓄电池用到电动车上。1976年美国科学家斯坦福·沃弗辛斯基成功研制出镍氢电池。美国通用公司在1999年量产版的电动车EV1中应用了镍氢电池，电池容量为26.4kwh，续驶里程达到228公里。1991年，日本索尼公司推出了锂离子电池，其凭借高能量密度、长循环寿命和低自放电率等优势，成为电动车的首选。2026年7月1日起，中国将开始实施电动汽车用动力蓄电池新的国家标准——《电动汽车用动力蓄电池安全要求》。
能源汽车电池的主要基本参数有电池端电压和电动势、容量、内阻、能量与能量密度、功率与功率密度、荷电状态、放电深度、循环使用寿命、自放电率、输出效率、抗滥用能力等。
新能源汽车电池的类型主要包括铅酸电池、镍镉电池和镍氢电池、锂电池、燃料电池、石墨烯电池，其工作原理主要涉及将储存的电能转化为机械能。技术特点包括可以在常温下工作；有较高的电流密度；可以在冰点以下环境温度中放置等。发展趋势为高能量密度、轻量化、快充技术等。
1859年法国物理学家、发明家加斯东·普朗特发明了可充电的铅酸蓄电池，其由铅、二氧化铅作为电极活性物质，硫酸液体作为电解质的化学电池。铅酸蓄电池的单体标称电压为2V，比能量为28-40wh/kg。19世纪下半叶在欧美将电池用到电动车上。19世纪后期，铅酸蓄电池电动车因运行平稳、无废气等原因受到广泛欢迎。但由于铅酸蓄电池容量限制，早期的电动车续驶里程普遍被限制在70km以内，最高速度也不超过30km/h，电动车的发展也一度陷入窘境。
1976年美国科学家斯坦福·沃弗辛斯基成功研制出镍氢电池，单体电池电压为1.2V，比能量为60-80wh/kg。与传统铅酸蓄电池相比，镍氢电池的性能有了显著提升，具有较高的能量密度、良好的充放电性能和环保等优点，在电动车上得到广泛应用。美国通用公司在1999年量产版的电动车EV1中应用了镍氢电池，电池容量为26.4kwh，续驶里程达到228公里。
锂离子电池是一种依靠锂离子在正负极之间移动达到充放电的摇椅式电池。20世纪末，美国科学家约翰·古迪纳夫、英国科学家斯坦利·威廷汉及日本科学家吉野彰对锂离子电池的研究做出杰出贡献。在1991年日本索尼公司推出了锂离子电池，开启了全球锂离子电池的商业化应用的初步探索。锂离子电池凭借高能量密度、长循环寿命和低自放电率等优势，成为电动车的首选。
三元锂电池和硫酸铁锂电池是应用于电动车的两大主流锂离子电池。三元正极材料对应的锂电池在同等条件下具有能量密度高，续航能力强的特点，三元锂电池具有较高的能量密度，通常可达200Wh/kg以上。特斯拉在德国工厂生产的ModelY搭载了全新的4680大电池，其续驶里程可达800km。磷酸铁锂电池能量密度较低，但其具有安全性好，成本低的特点。随着宁德时代CTP技术以及比亚迪刀片电池技术等新技术的推广应用，磷酸铁锂电池的性能显著提升，成本优势更加突出，如比亚迪汉续驶里程可达700km。
2026年7月1日起，中国将开始实施电动汽车用动力蓄电池新的国家标准——《电动汽车用动力蓄电池安全要求》。
铅酸电池是最早应用于新能源汽车的电池类型，具有成本低、稳定性好等优点，同时也存在能量密度低、充电次数少等缺点。铅酸电池主要由正极、负极和电解液构成，还包括连接线、外壳、端子、电池盖、电池槽等结构。其中，正极活性物质主要成分为二氧化铅（PbO2），呈棕红色；负极活性物质主要成份为绒状（海绵状）纯铅，呈深灰色，电池内部还需要隔板等构造将正、负极板互相绝缘，以防止正负极接触短路，保证各个部分能够正常工作的同时又能相错工作。
当前在新能源汽车上，铅酸电池主要用于为低压电器供电和作为轻型车的动力电池。2021年，铅酸蓄电池在上述功能的合计市场占比超过70%，中国铅酸蓄电池企业全球市场份额为42.0%，为全球最主要的消费市场之一，且增速高于全球。2020年，在中国电动轻型车铅蓄动力电池的市场，天能股份行业市场占有率排名第一，市场占有率已超过40%，行业前六家企业的市场份额合计77.5%。此外，2022年中国铅酸蓄电池出口数量为2.16亿个，同比增长9.09%，出口金额为39.03亿美元，同比增长9.08%。
随着行业增速放缓、竞争压力加大，以及愈发严苛的环保政策，铅酸行业会受到更大的冲击并进入行业整合期。
镍镉电池在能量密度和充电次数上优于铅酸电池，但含有重金属，对环境有一定影响，在新能源汽车中的应用情况较少。
相比之下，镍氢电池具有更好的性能，且更加环保。镍氢电池是混合动力汽车所用电池体系中唯一被实际验证并被商业化、规模化的电池体系，现有混合动力电池99%的市场份额为镍氢动力电池。全球主要的汽车动力电池厂商如日本的PEVE和Sanyo，占据全球Hybrid动力车用镍氢电池85%的市场份额。在中国，长安杰勋、奇瑞A5、一汽奔腾、通用君悦等品牌轿车已经在示范运行，均采用的镍氢电池。
锂电池是应用最广泛的新能源汽车电池类型，具有高能量密度、长寿命、环保等优点，但成本较高。按照正极材料的不同划分，包括三元锂电池、磷酸铁锂电池；按电解液状态不同划分，包括液态锂离子电池、聚合物锂离子电池、半固态锂离子电池、全固态锂离子电池；按照电池的形状划分，包括方形锂电池、圆柱形电池、软包锂电池。新能源汽车常见的电池中不仅会包含锂电池，还会包括电池管理单元、电芯监控单元、电池包上盖、热管理系统等结构单元，这些结构单元虽然拉低了整个电池包的能量密度，但提升了电池包的安全性。
三元锂电池和磷酸铁锂电池是新能源汽车中最常用的锂电池类型。三元锂电池的单体能量密度在200-300Wh/kg之间，包体能量密度在160-200Wh/kg，具有较高的能量密度和适中的成本，因此被广泛应用于纯电动汽车和混合动力汽车中。而磷酸铁锂电池的单体能量密度在150-160Wh/kg，虽然能量密度较三元锂电池低，但其安全性较高，寿命较长，成本较低，因此也被广泛应用于纯电动汽车和混合动力汽车中。
三元锂电池是一种以镍钴锰酸锂为主要成分的锂电池，具有高能量密度、长寿命、环保等优点，但成本较高。
三元锂电池在新能源汽车中主要用于乘用车型。在早期的市场中，三元锂电池的能量密度高、低温性能好、寿命长，因此具有较高的市场占有率。在2016年之前，中国的新能源汽车市场中，三元锂电池的市场份额超过50%。然而，随着新能源汽车市场的快速发展和技术的不断进步，三元锂电池的应用情况和市场占有率也在发生变化。一方面，由于三元锂电池的原材料钴、镍等价格的上涨以及电池回收利用等问题，三元锂电池的成本逐渐上升，影响了其在市场中的竞争力。另一方面，随着磷酸铁锂电池技术的不断进步和成本的降低，磷酸铁锂电池在新能源汽车市场中的份额逐渐上升。
中国的新能源汽车市场中，三元锂电池的市场份额已经下降到约30%左右。不过，随着技术的进步和政策的不断调整，三元锂电池的应用情况和市场占有率仍将发生变化。
随着技术的不断进步和新能源汽车市场的不断扩大，锂电池在新能源汽车领域的应用越来越广泛。据统计，2021年全球锂离子电池市场规模达到545GWh，中国占据了超一半的市场规模。
同时，中国动力电池产能约占全球的70%，世界前十的锂电池生产厂家中就有6家中国企业身影。因此，可以看出锂电池在新能源汽车市场中占据相当大的份额，并随着新能源汽车市场的不断扩大和技术的不断进步，锂电池的市场占有率还将继续上升。
燃料电池是一种通过氢气和氧气反应产生电能的电池类型，具有高能量密度、环保、充电时间短等优点，但其技术成熟度不够且成本较高。最为成熟的燃料电池之一是质子交换膜燃料电池（PEMFC），在质子交换膜燃料电池中，氢气在阳极上发生氧化反应，生成质子和电子。同时，氧气在阴极上发生还原反应，接收电子和质子，并和电子形成水。质子交换膜燃料电池具有高能量密度、低温启动、无污染等优点。
相比其他电池，燃料电池汽车具有高效率和低污染的特点，并且燃料电池汽车加氢时间短，这些优势使得燃料电池汽车在新能源汽车领域具有较大的市场潜力，当前在新能源汽车领域的应用也已经取得了一定的进展。全球主要汽车制造商均在积极研发燃料电池汽车，并建设加氢站等配套设施。中国、日本和韩国是全球燃料电池汽车市场的主要推动者，其中日本是全球最早发展燃料电池汽车的国家之一，而中国和韩国也在近年来加快了燃料电池汽车的研发和推广。据统计，2021年全球燃料电池汽车销量超过1.6万辆，同比增长9.0%。其中，中国市场销量超过3000辆，同比增长28.7%。
当前燃料电池汽车的主要市场在公共交通和商业运输领域，如公交车、出租车和货车等。
石墨烯电池是一种利用石墨烯材料制作的新型电池，具有高能量密度、充电速度快、长寿命等优点，但其制备难度较高且成本较高。后者导致石墨烯电池在集多类型优点的情况下仍然市场占有率不高，其技术成熟度和产业化方面仍需进一步发展。
在中国石墨烯应用领域中，新能源电池占比最大，达71.4%。锂电池仍是新能源汽车中最常用的电池类型，随着技术的不断进步和成本的降低，未来石墨烯电池的市场占有率有望逐步提升。
新能源汽车电池工作原理主要涉及将储存的电能转化为机械能，推动汽车行驶。
当新能源汽车接入电源后，电流即注入电池组。电池内部发生的化学作用将电能转换为化学形式并予以存储。锂离子电池是应用最为广泛的类型之一，其运作机制在于锂离子在正负极间的迁移，以此完成充电与放电过程。
电池内部结构包含若干个单元，每个单元都具备存储特定电量的能力。这些单元经由串联与并联的配置方式连接，旨在提供足够的电压与电流，以驱动车辆运行。
当驾驶车辆启动或深踩加速踏板时，电池内的能量会被释放出来。电流自电池出发，通过控制器和电机，最终转换为动能。这一过程中，包含了电子在电池内部的移动以及与电机之间的交互作用。
在减速时，某些新能源汽车能够利用再生制动技术将动能转换为电能，并将这部分能量储存回电池，从而提升能源使用效率。
端电压：动力电池正极和负极之间的电位差。动力电池在没有负载情况下的端电压叫开路电压。动力电池接上负载后处于放电状态，此时电池电压称为负载电压，又称为工作电压。电池充放电结束时的电压称为终止电压，分为充电终止电压和放电终止电压。图示为电池的充放电曲线，由图可知电池充放电结束时都有一个电压极限值，充电时的电压极限值就是充电终止电压；放电时的电压极限值就是放电终止电压。
电动势（E）：电池上两个电极的平衡电极电立之差。
容量是指电池在一定的放电条件下所能放出的电量，用符号C表示，单位常用A·h或mA·h表示。
理论容量：假定电池中的活性物质全部参加电池的成流反应所能提供的电量。理论容量可根据电池反应式中电极活性物质的用量，按法拉第定律计算的活性物质的电化学当量精确求出。
电流通过电池内部时受到阻力，使电池的工作电压降低，该阻力称为电池内阻。由于电池内阻的作用，电池放电时的端电压低于电动势和开路电压，充电时充电的端电压高于电动势和开路电压。电池内阻是化学电源一个极为重要的参数。它直接影响电池的工作电压、工作电流、输出能量与功率等，对于一个实用的化学电源，其内阻越小越好。
电池内阻不是常数，在放电过程中随着活性物质组成、电解液浓度和电池温度的变化以及放电时间而变化。电池内阻包括欧姆内阻和极化内阻两部分。
欧姆内阻主要由电极材料、电解液、隔膜的内阻及各部分零件的接触电阻组成。
极化内阻是指化学电源的正极与负极在电化学反应进行时由于极化所引起的内阻。它是电化学极化和浓差极化所引起的电阻之和。极化内阻与活性物质的本性、电极的结构、电池的制造工艺、电池工作条件有关，电池工作条件对电池内阻的影响尤为突出，放电电流和温度对其影响很大。
电动汽车电池功率是指在一定的放电制度下，单位时间内电池输出的能量，单位为W或kW。
电动汽车电池功率密度又称比功率，是单位质量或单位体积电池输出的功率，单位为W/kg或W/L。比功率是评价电池及电池包是否满足电动汽车加速和爬坡能力的重要指标。
荷电状态（ State of Charge，SOC）描述了电池的剩余电量，其值为电池在一定放电倍率下，剩余电量与相同条件下额定容量的比值。荷电状态值是个相对量，一般用百分比的方式来表示，SOC的取值为：0≤SOC≤100%。
放电深度（Depth of Discharge，DOD）是放电容量与额定容量之比的百分数，与SOC之间存在如下数学计算关系：
循环使用寿命是指以电动车电池充电和放电一次为一个循环，按一定测试标准，当电池容量降到某一规定值（一般规定为额定值的80%）以前，电池经历的充放电循环总次数。循环使用寿命是评价电池寿命性能的一项重要指标。
自放电率是指电池在存放时间内，在没有负荷的条件下自身放电，使得电池的容量损失的速度，用单位时间（月或年）内电池容量下降的百分数来表示。
电池实际上是一个能量存储器，充电时把电能转变为化学能储存起来，放电时再把化学能转变为电能释放出来，供用电装置使用。电池的输出效率通常用容量效率和能量效率来表示。
电池的容量效率指电池放电时输出的容量与充电时输入的容量之比，电池的能量效率指电池放电时输出的能量与充电时输入的能量之比。通常，电池的能量效率为55%～85%，容量效率为65%～95%。对电动汽车而言，能量效率是比容量效率更重要的一个评价指标。
抗滥用能力指电池对短路、过充电、过放电、机械振动、撞击、挤压以及遭受高温和着火等非正常使用情况的容忍程度。
要求燃料电池具有以下特点：可以在常温下工作；有较高的电流密度；可以在冰点以下环境温度中放置；可以进行从低负荷到高负荷的运转；有较好的耐冲击性能和抗振性能；便于打开修理等。
新能源汽车动力电池的性能与成本在很大程度上取决于其核心材料的选择，正极材料和负极材料作为电池的重要组成部分，其种类和特点直接影响着电池的整体性能。
正极材料的性能对电池的能量密度、循环寿命和安全性有直接影响，市场上常见的正极材料主要包括一元电池、二元电池、三元电池和四元以上电池等几种类型。
一元电池通常采用单一的金属氧化物作为正极材料，如钴酸锂和锰酸锂等。常见的一元电池类型有铅酸电池，其正极由二氧化铅（PbO₂）构成，这类电池具有较高的能量密度和良好的循环性能，具有电压稳定、价格便宜的优势，在早期的新能源汽车市场中得到了广泛应用。但是，一元电池存在比能低、使用寿命短等缺点，在市场上的份额逐渐下降。二元电池采用两种金属氧化物作为正极材料，如镍钴锰酸锂（NCM）等。这类电池在能量密度和成本之间取得了较好的平衡，成为市场上主流的动力电池之一。NCM电池具有较高的能量密度和良好的循环性能，能够满足消费者对新能源汽车续航里程的需求。随着科技的进步，三元电池逐渐成为市场上的新星。三元电池在二元电池的基础上进一步增加了金属元素的种类，如镍钴铝酸锂（NCA）。这类电池具有更高的能量密度和更好的循环性能，使得新能源汽车的续航里程得到进一步提升。然而，由于成本相对较高，三元电池的市场普及度有待提高。为了追求更高的能量密度和性能，科研人员不断探索四元以上电池技术。这类电池采用四种或更多金属氧化物作为正极材料，希望能够在性能上取得更大的突破[3]。然而，由于技术难度和成本等方面的挑战，四元以上电池距离实际应用仍有一定距离。
负极材料是动力电池中的重要组成部分，性能情况影响着电池的整体性能。市场上常见的负极材料主要包括石墨材料、硅基材料、锡基合金材料以及其他新型负极材料等几种类型。
其中，石墨材料具有良好的导电性和稳定性，是市场上最常用的负极材料之一。由于其能量密度相对较低，难以满足未来新能源汽车对续航里程的需求，科研人员正在积极寻找替代材料。硅基材料具有较高的能量密度和较低的成本，被视为未来负极材料的重要发展方向。但是，硅基材料在充放电过程中易发生体积膨胀和收缩，导致电池性能衰减。为了解决这一问题，科研人员需要研究如何通过纳米技术、复合材料等手段来改善硅基材料的性能。锡基合金材料具有较高的能量密度和较低的成本，面临着体积变化的问题。为了克服这一难题，科研人员应当探索通过优化合金成分、改进制备工艺等方法提高锡基合金材料的性能稳定性。此外，一些其他新型负极材料展现出了良好的应用前景。例如，钛酸锂和硬碳等材料在能量密度、循环寿命和安全性等方面具有独特的优势。然而，这些新型负极材料在实际应用中仍存在一些技术难题和挑战，需要进一步的研究。
2025年3月28日，中国工业和信息化部组织制定的强制性国家标准《电动汽车用动力蓄电池安全要求》（GB38031-2025）由国家市场监督管理总局、国家标准化管理委员会批准发布，将于2026年7月1日起开始实施。
新标准主要修订了热扩散测试的技术要求，由“着火、爆炸前5分钟提供热事件报警信号”修订为“不起火、不爆炸（仍需报警），烟气不对乘员造成伤害”，进一步明确了待测电池温度要求、上下电状态、观察时间、整车测试条件。
同时，新标准新增底部撞击测试，考查电池底部受到撞击后的防护能力；新增快充循环后安全测试，300次快充循环后进行外部短路测试，要求不起火、不爆炸。
1.故障现象：在对新能源汽车的电池组进行常规维护与检查时，技术人员有时会注意到某个或某些电池单元的电压特性与其“同伴”显著相异。这些差异体现为某些电池单元的电压明显偏离了整体平均值，高于或低于正常水平。这类“不一致”不仅会损害电池组的整体效能，还会加速电池寿命的损耗，并潜在地引发安全隐患。
2.故障原因：一是电池组件的内部构造受损，因制造瑕疵、机械撞击或长时间运作引发的内部状态变化，导致电池组件无法妥善保存及释放能量。二是电池老化，随着时间的流逝，所有电池均会经历老化阶段，这一过程会导致其效能逐步减弱。在特定情况下，部分电池单元的老化速率较其他单元更快，进而引发电压偏离正常状态的现象。三是充电不平衡，如果电池管理系统无法精确调控每个电池单元的充电状况，就会使某些单元遭受过充或欠充，从而引发电压分布不均的问题。
3.排除方法：一是检查电池管理系统（BMS），要确保BMS运行正常，因为其承担着监测与调控每块电池单体状态的任务。若BMS发生故障或参数设置不当，电池单体间的电压就会失衡。二是单独充放电测试，对于显示电压异常的电池单元，执行单独的充放电测试以获取针对性的诊断。此操作旨在帮助技术专家明确故障单元的状态，并评估其后续使用的可行性。三是判断是否需要更换，若单独测试揭示某电池单元性能显著衰减且无法恢复至正常运作状态，此时需考虑替换该单元。在执行替换操作时，应选用与原始电池兼容的新单元，以保障电池组的整体性能与安全性不受影响。
1.故障现象：在驾驶新能源汽车时，需要重视电池组的温控。一旦检测到电池组温度偏高或偏低，将严重损害电池的性能与寿命。过高的温度会加速电池老化，甚至引发热失控风险；低温则造成电池容量减退，影响车辆的续航里程。故遇电池组温度异常，应及时检查与调整。
2.故障原因：一是散热系统故障，电池管理系统的散热模块一旦发生问题，比如冷却风扇失效或冷却剂循环受阻，将使电池组难以实现有效的热散失，进而引发温度攀升。二是环境温度过高或过低，在极端的气候条件下，电池组性能会受到影响。高温下，电池组面临散热难题；反之，在低温环境中，电池化学反应速率放缓，内部电阻增加，热能生成减少。三是电池组内部短路，电池单元间的连接松懈，或是由于种种原因引发的内部短路现象，会导致局部电流显著增加，过量的热能生成，最终会造成温度偏离正常范围。
3.排除方法：一是检查散热系统是否正常，为了确保散热系统的高效运作，应全面检查其各个关键组件的状态，比如冷却风扇的运行效能以及冷却液体循环的流畅性。一旦发现有任何问题，务必迅速采取措施，进行必要的维修或替换故障部件。二是调整环境温度，为了保持车辆处于理想状态，应尽量将其停放在温度适中的区域，避免车辆长时间处于过热或过冷的环境中。采用车库或遮阳棚等措施能有效减轻此问题的影响。三是检查电池组内部连接是否松动或短路，定期执行电池组维护检查，确保各电池单元连接紧密无松动，同时排查腐蚀或引发短路的状况。一旦发现异常，需及时采取措施解决。
1.故障现象：当新能源汽车完成充电时，车主有时会察觉到实际行驶里程较预期有所下降。这一里程减少现象呈现渐进状态，或者突显出现。这种变化提示电池组存有技术问题，建议进行深入地检测与分析。
2.故障原因：一是电池单体老化，随着充放电循环次数的累积，电池单元会逐步老化，导致其储能能力逐渐下降。二是充电不平衡，如果电池组内各单体电池的充电状态参差不齐，会让电池组的整体性能受损[3]。三是电池管理系统故障，电池管理系统专门负责监督与调控电池组状态，涵盖充电、放电及温度管理等方面。若该系统发生故障，会引发电池组效能的减损。
3.排除方法：一是检查电池单体，利用专业检测工具对电池单元进行细致检查，以识别有无老化或损毁的电池单元。若发现此类情况，需替换这些受损单元。二是均衡充电，为了确保电池组中每个独立电池的充电状态均一，达到整体性能的恢复，建议采用专业充电设备进行均衡充电操作。这一过程旨在实现所有单体电池的同步充电，从而提升电池组的综合效能。三是检查电池管理系统，全面分析电池管理系统，涵盖软硬件两方面。一旦识别出任何故障，应立即采取措施，修复问题或替换相应组件。
1.故障现象：在操作新能源汽车时，车主有时会遭遇电池组充电异常的情况，表现为充电速率偏慢，即便长时间充电也难以达到满电状态。此问题会显著削弱车辆的续航表现，严重时甚至会妨碍车辆的正常运行。
2.故障原因：一是充电器故障，充电设备用于为电池组供电，若该设备内部电路受损或软件发生故障，将引发充电过程的异常。二是电池组内部故障，电池组内的多个单体电池协同工作，若个别或部分单体发生损坏、老化或性能不一致，均能导致电池组整体的充电效率与储能能力受到限制。三是电池管理系统（BMS）故障，电池管理系统专门负责监督及调控电池组状态，涵盖充电、放电及温控等方面。若该系统发生故障，将导致充电策略失准，从而影响充电效率。四是连接问题，电池组内的连线若出现松动或短路情况，会干扰电流的顺畅流通，进而影响充电效果。
3.排除方法：一是检查充电器是否正常工作，为了确保设备能正确充电，应遵循以下步骤。确认充电器已安全连接至电源插座；检查插头与电缆是否存在明显破损或故障；利用万用表或其他测量工具，验证充电器的输出电压与电流是否符合产品标准。二是检查电池组内部连接，若能拆卸电池组外壳，请仔细检验各电池单元间的接驳是否稳固，是否存在锈蚀或损毁情况[4]。此外，还需排查有无异物引发短路的情况。三是检查电池管理系统，通过连接车辆的诊断端口，获取电池管理系统的信息，查看是否存在故障码或异常数值。若需采取措施，可考虑对BMS进行软件升级或替换受损部件。四是定期维护和保养，为了防止充电过程中出现异常情况，需定期对电池组实施检查与保养。这涵盖清理电池组外部，确认冷却系统运作正常，以及周期性地执行专业级别的电池性能检测。如果用户自我排查未果，应尽早寻求专业维修厂的支持，以防问题恶化。专业的维修技术人员借助高端检测仪器与设备，能更精确地识别故障并实施修复。
新能源汽车电池是以非化石能源为原料，发生物理或化学变化后转变为电能，主要由正极材料、负极材料、电解液等组成，在人们消费需求不断扩大的情形下，新能源汽车的电池产量不断提高，未来发展空间巨大。
随着世界经济的快速发展，传统燃油汽车带来的能源消耗和环境污染问题日益突出。在这一背景下，新能源汽车成为国际社会应对这一挑战的焦点，受到全球范围内的广泛关注。“十四五”规划和2035年远景目标纲要提出，要深入推进供给侧结构性改革，加快构建完整的内需体系，大力推进科技创新，加快数字化发展。新能源汽车是运用非常规车用燃料，综合先进动力控制技术与驱动技术的汽车类型，其核心在于电池技术，决定了车辆的续航里程、性能表现和成本等多个方面，直接影响新能源汽车产业的整体发展趋势。近年来科技的不断进步，新能源汽车电池技术取得了显著的进步，但是仍然面临着能量密度低、充电速度慢、成本高以及安全隐患等问题。因此，对新能源汽车电池发展潜力与未来趋势进行深入研究具有重要的现实意义。
首先，从市场规模的角度看，新能源汽车市场的持续扩大为电池产业带来了巨大的发展空间。随着消费者对新能源汽车的接受度不断提高，越来越多的消费者开始选择新能源汽车作为出行工具。各国政府积极出台政策，鼓励新能源汽车的推广和应用。这些因素的叠加效应使得新能源汽车市场规模不断扩大，带动了电池产业的快速发展。预计未来几年，新能源汽车电池的需求量将持续增长，为电池产业提供了巨大的市场机遇。
其次，从技术层面看，电池技术的不断创新为新能源汽车电池的发展提供了强大动力。当前电池技术在能量密度、寿命、安全性等方面存在较大的提升空间，随着科学技术的不断进步，未来新能源汽车电池有望实现更高的能量密度，相应的新能源汽车的续航里程将得到显著提升。同时，电池寿命的延长将降低消费者的使用成本，提高新能源汽车的市场竞争力。此外，安全性能的提升进一步消除消费者对新能源汽车的顾虑，推动新能源汽车市场的健康发展。
最后，从社会环保角度看，全球环保意识的提高为新能源汽车电池的发展提供了支持。面对全球气候变化和环境问题的日益严重，各国政府纷纷出台政策推动新能源汽车的发展。这些政策为新能源汽车产业提供了资金支持，同时为其创造了良好的市场环境，加上消费者对环保和节能的关注度不断提高，使得新能源汽车电池产业具有更加广阔的发展前景。
电池的能量密度是指电池的能量与其体积或重量之比。提高电池的能量密度有助于增加电池释放的能量，从而提升新能源汽车的续航里程，，减少充电次数和时间，提高使用便利性，这是新能源汽车技术的一个重要发展方向。
然而，提高电池的能量密度并非易事，其中仍有诸多技术难题亟待解决。例如，高能量密度电池由于能量大，对包括过热、过充等安全隐患更加敏感。因此，在追求高能量密度的同时，还要密切关注电池的安全性能和稳定性。除了电池能量密度的因素，新能源汽车的续航里程还受到其他因素的影响，如：车辆设计、车身重量、驾驶习惯、道路状况等。因此，仅仅依靠提高电池能量密度并不能完全解决新能源汽车续航里程的问题，还需同时考虑其他因素，确保新能源汽车的安全性和稳定性。
电池的重量对于新能源汽车的性能和续航里程具有重要影响。在新能源汽车中，电池通常占据了相当一部分的车辆重量。因此，轻量化电池技术的发展对于提高新能源汽车的性能和续航里程具有重要意义。
轻量化电池能减少车辆的整体重量，从而降低能源消耗，提高续航里程。此外，轻量化电池还能提高车辆的加速性能和制动性能，提升驾驶体验。一些新型的轻量化电池技术正在不断发展，如：锂硫电池、固态电池等。这些新型电池技术具有更高的能量密度和更轻的重量，可以进一步改善新能源汽车的性能和续航里程。
然而，轻量化电池技术的发展也面临着一些挑战。例如，轻量化电池的强度和稳定性会受到影响，为确保电池的安全性能和使用寿命，必须在降低电池重量的同时不影响电池的强度。此外，轻量化电池的制造成本也需进一步降低，以使其更具市场竞争力，保证轻量化电池在行业未来发展中得到更广泛的应用。
快充技术的发展是电池技术发展中的另一个重要趋势。对于消费者来说，补能时间也是影响新能源车使用的重要因素，新能源汽车的充电时间越短，使用越便利。快充技术可以提升消费者的使用体验。如高电压快充、超级快充等快充技术已经得到了广泛应用，在更短的时间内为新能源汽车补充大部分能量，大大缩短了充电时间。但快充技术的发展依旧面临着诸多挑战，如高电压和大电流会产生大量的热量，进而导致能量损失，这部分散热问题和能效问题都是影响快充向更快发展的绊脚石；另一方面，快充对电池的寿命和热安全的影响也需进一步研究和改进。
工程师们为解决这些问题提出了新型的快充技术，如：无线充电、激光充电等，这些新技术能提高充电效率和安全性，进一步缩短充电时间。
通过智能化管理，车辆能更有效地管理和控制电池的充放电过程，提高电池的利用率和安全性，延长电池的使用寿命。
智能化电池管理系统包括对电池的电量、温度、电流、电压等参数进行实时监测和调控，确保电池在最佳状态下工作，也包括预测电池的性能和寿命，提前维护、更换，避免电池过充、过放或过热等问题，提高电池的安全性。
智能化电池管理系统的发展需要依赖先进的传感器、通信和控制技术。通过集成这些技术，工程师可实现对电池的远程监控和管理，提高电池的管理效率和使用便利性。
随着环保意识的提高，未来电池的发展将更加注重环保和可持续性，使用可再生能源和回收利用废旧电池等环保措施将成为电池发展的重要方向之一。
使用可再生能源能为电池生产可在电池生产的全生命周期中提供更加环保的能源选择，减少对化石燃料的依赖，降低碳排放。例如利用太阳能、风能等可再生能源用于生产电池所需的电解液、电极等材料，从而实现更加环保的生产过程。
回收利用废旧电池也是未来电池发展的重要趋势之一。通过有效的回收利用废旧电池，电池厂商可减少电池生产过程中对原材料的需求，降低开采和生产过程中的环境破坏和资源浪费。此外，回收利用废旧电池还能为新能源汽车的可持续发展提供支持，有助于降低环境污染，对各类资源高效利用，推动新能源汽车产业的可持续发展。
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电动汽车用动力蓄电池新国标公布 明年施行.央视新闻.2025-05-09
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新能源汽车电池（New Energy Vehicle Batteries）是一种能够存储电能并可再充电的装置，为车辆提供所需的电能，支持新能源汽车正常运转，主要由正极材料、负极材料、电解液等组成。
1859年，法国物理学家加斯东·普朗特发明了可充电的铅酸蓄电池。19世纪下半叶，欧美国家将铅酸蓄电池用到电动车上。1976年美国科学家斯坦福·沃弗辛斯基成功研制出镍氢电池。美国通用公司在1999年量产版的电动车EV1中应用了镍氢电池，电池容量为26.4kwh，续驶里程达到228公里。1991年，日本索尼公司推出了锂离子电池，其凭借高能量密度、长循环寿命和低自放电率等优势，成为电动车的首选。2026年7月1日起，中国将开始实施电动汽车用动力蓄电池新的国家标准——《电动汽车用动力蓄电池安全要求》。
能源汽车电池的主要基本参数有电池端电压和电动势、容量、内阻、能量与能量密度、功率与功率密度、荷电状态、放电深度、循环使用寿命、自放电率、输出效率、抗滥用能力等。
新能源汽车电池的类型主要包括铅酸电池、镍镉电池和镍氢电池、锂电池、燃料电池、石墨烯电池，其工作原理主要涉及将储存的电能转化为机械能。技术特点包括可以在常温下工作；有较高的电流密度；可以在冰点以下环境温度中放置等。发展趋势为高能量密度、轻量化、快充技术等。
历史
铅酸蓄电池
1859年法国物理学家、发明家加斯东·普朗特发明了可充电的铅酸蓄电池，其由铅、二氧化铅作为电极活性物质，硫酸液体作为电解质的化学电池。铅酸蓄电池的单体标称电压为2V，比能量为28-40wh/kg。19世纪下半叶在欧美将电池用到电动车上。19世纪后期，铅酸蓄电池电动车因运行平稳、无废气等原因受到广泛欢迎。但由于铅酸蓄电池容量限制，早期的电动车续驶里程普遍被限制在70km以内，最高速度也不超过30km/h，电动车的发展也一度陷入窘境。
镍氢电池
1976年美国科学家斯坦福·沃弗辛斯基成功研制出镍氢电池，单体电池电压为1.2V，比能量为60-80wh/kg。与传统铅酸蓄电池相比，镍氢电池的性能有了显著提升，具有较高的能量密度、良好的充放电性能和环保等优点，在电动车上得到广泛应用。美国通用公司在1999年量产版的电动车EV1中应用了镍氢电池，电池容量为26.4kwh，续驶里程达到228公里。
锂离子电池
锂离子电池是一种依靠锂离子在正负极之间移动达到充放电的摇椅式电池。20世纪末，美国科学家约翰·古迪纳夫、英国科学家斯坦利·威廷汉及日本科学家吉野彰对锂离子电池的研究做出杰出贡献。在1991年日本索尼公司推出了锂离子电池，开启了全球锂离子电池的商业化应用的初步探索。锂离子电池凭借高能量密度、长循环寿命和低自放电率等优势，成为电动车的首选。
三元锂电池和硫酸铁锂电池是应用于电动车的两大主流锂离子电池。三元正极材料对应的锂电池在同等条件下具有能量密度高，续航能力强的特点，三元锂电池具有较高的能量密度，通常可达200Wh/kg以上。特斯拉在德国工厂生产的ModelY搭载了全新的4680大电池，其续驶里程可达800km。磷酸铁锂电池能量密度较低，但其具有安全性好，成本低的特点。随着宁德时代CTP技术以及比亚迪刀片电池技术等新技术的推广应用，磷酸铁锂电池的性能显著提升，成本优势更加突出，如比亚迪汉续驶里程可达700km。
2026年7月1日起，中国将开始实施电动汽车用动力蓄电池新的国家标准——《电动汽车用动力蓄电池安全要求》。
分类
铅酸电池
铅酸电池是最早应用于新能源汽车的电池类型，具有成本低、稳定性好等优点，同时也存在能量密度低、充电次数少等缺点。铅酸电池主要由正极、负极和电解液构成，还包括连接线、外壳、端子、电池盖、电池槽等结构。其中，正极活性物质主要成分为二氧化铅（PbO2），呈棕红色；负极活性物质主要成份为绒状（海绵状）纯铅，呈深灰色，电池内部还需要隔板等构造将正、负极板互相绝缘，以防止正负极接触短路，保证各个部分能够正常工作的同时又能相错工作。
当前在新能源汽车上，铅酸电池主要用于为低压电器供电和作为轻型车的动力电池。2021年，铅酸蓄电池在上述功能的合计市场占比超过70%，中国铅酸蓄电池企业全球市场份额为42.0%，为全球最主要的消费市场之一，且增速高于全球。2020年，在中国电动轻型车铅蓄动力电池的市场，天能股份行业市场占有率排名第一，市场占有率已超过40%，行业前六家企业的市场份额合计77.5%。此外，2022年中国铅酸蓄电池出口数量为2.16亿个，同比增长9.09%，出口金额为39.03亿美元，同比增长9.08%。
随着行业增速放缓、竞争压力加大，以及愈发严苛的环保政策，铅酸行业会受到更大的冲击并进入行业整合期。
镍镉电池和镍氢电池
镍镉电池在能量密度和充电次数上优于铅酸电池，但含有重金属，对环境有一定影响，在新能源汽车中的应用情况较少。
相比之下，镍氢电池具有更好的性能，且更加环保。镍氢电池是混合动力汽车所用电池体系中唯一被实际验证并被商业化、规模化的电池体系，现有混合动力电池99%的市场份额为镍氢动力电池。全球主要的汽车动力电池厂商如日本的PEVE和Sanyo，占据全球Hybrid动力车用镍氢电池85%的市场份额。在中国，长安杰勋、奇瑞A5、一汽奔腾、通用君悦等品牌轿车已经在示范运行，均采用的镍氢电池。
锂电池
锂电池是应用最广泛的新能源汽车电池类型，具有高能量密度、长寿命、环保等优点，但成本较高。按照正极材料的不同划分，包括三元锂电池、磷酸铁锂电池；按电解液状态不同划分，包括液态锂离子电池、聚合物锂离子电池、半固态锂离子电池、全固态锂离子电池；按照电池的形状划分，包括方形锂电池、圆柱形电池、软包锂电池。新能源汽车常见的电池中不仅会包含锂电池，还会包括电池管理单元、电芯监控单元、电池包上盖、热管理系统等结构单元，这些结构单元虽然拉低了整个电池包的能量密度，但提升了电池包的安全性。
三元锂电池和磷酸铁锂电池是新能源汽车中最常用的锂电池类型。三元锂电池的单体能量密度在200-300Wh/kg之间，包体能量密度在160-200Wh/kg，具有较高的能量密度和适中的成本，因此被广泛应用于纯电动汽车和混合动力汽车中。而磷酸铁锂电池的单体能量密度在150-160Wh/kg，虽然能量密度较三元锂电池低，但其安全性较高，寿命较长，成本较低，因此也被广泛应用于纯电动汽车和混合动力汽车中。
三元锂电池是一种以镍钴锰酸锂为主要成分的锂电池，具有高能量密度、长寿命、环保等优点，但成本较高。
三元锂电池在新能源汽车中主要用于乘用车型。在早期的市场中，三元锂电池的能量密度高、低温性能好、寿命长，因此具有较高的市场占有率。在2016年之前，中国的新能源汽车市场中，三元锂电池的市场份额超过50%。然而，随着新能源汽车市场的快速发展和技术的不断进步，三元锂电池的应用情况和市场占有率也在发生变化。一方面，由于三元锂电池的原材料钴、镍等价格的上涨以及电池回收利用等问题，三元锂电池的成本逐渐上升，影响了其在市场中的竞争力。另一方面，随着磷酸铁锂电池技术的不断进步和成本的降低，磷酸铁锂电池在新能源汽车市场中的份额逐渐上升。
中国的新能源汽车市场中，三元锂电池的市场份额已经下降到约30%左右。不过，随着技术的进步和政策的不断调整，三元锂电池的应用情况和市场占有率仍将发生变化。
随着技术的不断进步和新能源汽车市场的不断扩大，锂电池在新能源汽车领域的应用越来越广泛。据统计，2021年全球锂离子电池市场规模达到545GWh，中国占据了超一半的市场规模。
同时，中国动力电池产能约占全球的70%，世界前十的锂电池生产厂家中就有6家中国企业身影。因此，可以看出锂电池在新能源汽车市场中占据相当大的份额，并随着新能源汽车市场的不断扩大和技术的不断进步，锂电池的市场占有率还将继续上升。
燃料电池
燃料电池是一种通过氢气和氧气反应产生电能的电池类型，具有高能量密度、环保、充电时间短等优点，但其技术成熟度不够且成本较高。最为成熟的燃料电池之一是质子交换膜燃料电池（PEMFC），在质子交换膜燃料电池中，氢气在阳极上发生氧化反应，生成质子和电子。同时，氧气在阴极上发生还原反应，接收电子和质子，并和电子形成水。质子交换膜燃料电池具有高能量密度、低温启动、无污染等优点。
相比其他电池，燃料电池汽车具有高效率和低污染的特点，并且燃料电池汽车加氢时间短，这些优势使得燃料电池汽车在新能源汽车领域具有较大的市场潜力，当前在新能源汽车领域的应用也已经取得了一定的进展。全球主要汽车制造商均在积极研发燃料电池汽车，并建设加氢站等配套设施。中国、日本和韩国是全球燃料电池汽车市场的主要推动者，其中日本是全球最早发展燃料电池汽车的国家之一，而中国和韩国也在近年来加快了燃料电池汽车的研发和推广。据统计，2021年全球燃料电池汽车销量超过1.6万辆，同比增长9.0%。其中，中国市场销量超过3000辆，同比增长28.7%。
当前燃料电池汽车的主要市场在公共交通和商业运输领域，如公交车、出租车和货车等。
石墨烯电池
石墨烯电池是一种利用石墨烯材料制作的新型电池，具有高能量密度、充电速度快、长寿命等优点，但其制备难度较高且成本较高。后者导致石墨烯电池在集多类型优点的情况下仍然市场占有率不高，其技术成熟度和产业化方面仍需进一步发展。
在中国石墨烯应用领域中，新能源电池占比最大，达71.4%。锂电池仍是新能源汽车中最常用的电池类型，随着技术的不断进步和成本的降低，未来石墨烯电池的市场占有率有望逐步提升。
工作原理
新能源汽车电池工作原理主要涉及将储存的电能转化为机械能，推动汽车行驶。
充电
当新能源汽车接入电源后，电流即注入电池组。电池内部发生的化学作用将电能转换为化学形式并予以存储。锂离子电池是应用最为广泛的类型之一，其运作机制在于锂离子在正负极间的迁移，以此完成充电与放电过程。
储存能量
电池内部结构包含若干个单元，每个单元都具备存储特定电量的能力。这些单元经由串联与并联的配置方式连接，旨在提供足够的电压与电流，以驱动车辆运行。
放电
当驾驶车辆启动或深踩加速踏板时，电池内的能量会被释放出来。电流自电池出发，通过控制器和电机，最终转换为动能。这一过程中，包含了电子在电池内部的移动以及与电机之间的交互作用。
能量回收
在减速时，某些新能源汽车能够利用再生制动技术将动能转换为电能，并将这部分能量储存回电池，从而提升能源使用效率。
性能参数
电池端电压和电动势
端电压：动力电池正极和负极之间的电位差。动力电池在没有负载情况下的端电压叫开路电压。动力电池接上负载后处于放电状态，此时电池电压称为负载电压，又称为工作电压。电池充放电结束时的电压称为终止电压，分为充电终止电压和放电终止电压。图示为电池的充放电曲线，由图可知电池充放电结束时都有一个电压极限值，充电时的电压极限值就是充电终止电压；放电时的电压极限值就是放电终止电压。
电动势（E）：电池上两个电极的平衡电极电立之差。
容量
容量是指电池在一定的放电条件下所能放出的电量，用符号C表示，单位常用A·h或mA·h表示。
理论容量：假定电池中的活性物质全部参加电池的成流反应所能提供的电量。理论容量可根据电池反应式中电极活性物质的用量，按法拉第定律计算的活性物质的电化学当量精确求出。
内阻
电流通过电池内部时受到阻力，使电池的工作电压降低，该阻力称为电池内阻。由于电池内阻的作用，电池放电时的端电压低于电动势和开路电压，充电时充电的端电压高于电动势和开路电压。电池内阻是化学电源一个极为重要的参数。它直接影响电池的工作电压、工作电流、输出能量与功率等，对于一个实用的化学电源，其内阻越小越好。
电池内阻不是常数，在放电过程中随着活性物质组成、电解液浓度和电池温度的变化以及放电时间而变化。电池内阻包括欧姆内阻和极化内阻两部分。
欧姆内阻主要由电极材料、电解液、隔膜的内阻及各部分零件的接触电阻组成。
极化内阻是指化学电源的正极与负极在电化学反应进行时由于极化所引起的内阻。它是电化学极化和浓差极化所引起的电阻之和。极化内阻与活性物质的本性、电极的结构、电池的制造工艺、电池工作条件有关，电池工作条件对电池内阻的影响尤为突出，放电电流和温度对其影响很大。
功率与功率密度
电动汽车电池功率是指在一定的放电制度下，单位时间内电池输出的能量，单位为W或kW。
电动汽车电池功率密度又称比功率，是单位质量或单位体积电池输出的功率，单位为W/kg或W/L。比功率是评价电池及电池包是否满足电动汽车加速和爬坡能力的重要指标。
荷电状态
荷电状态（ State of Charge，SOC）描述了电池的剩余电量，其值为电池在一定放电倍率下，剩余电量与相同条件下额定容量的比值。荷电状态值是个相对量，一般用百分比的方式来表示，SOC的取值为：0≤SOC≤100%。
放电深度
放电深度（Depth of Discharge，DOD）是放电容量与额定容量之比的百分数，与SOC之间存在如下数学计算关系：
循环使用寿命
循环使用寿命是指以电动车电池充电和放电一次为一个循环，按一定测试标准，当电池容量降到某一规定值（一般规定为额定值的80%）以前，电池经历的充放电循环总次数。循环使用寿命是评价电池寿命性能的一项重要指标。
自放电率
自放电率是指电池在存放时间内，在没有负荷的条件下自身放电，使得电池的容量损失的速度，用单位时间（月或年）内电池容量下降的百分数来表示。
输出效率
电池实际上是一个能量存储器，充电时把电能转变为化学能储存起来，放电时再把化学能转变为电能释放出来，供用电装置使用。电池的输出效率通常用容量效率和能量效率来表示。
电池的容量效率指电池放电时输出的容量与充电时输入的容量之比，电池的能量效率指电池放电时输出的能量与充电时输入的能量之比。通常，电池的能量效率为55%～85%，容量效率为65%～95%。对电动汽车而言，能量效率是比容量效率更重要的一个评价指标。
抗滥用能力
抗滥用能力指电池对短路、过充电、过放电、机械振动、撞击、挤压以及遭受高温和着火等非正常使用情况的容忍程度。
技术特点
要求燃料电池具有以下特点：可以在常温下工作；有较高的电流密度；可以在冰点以下环境温度中放置；可以进行从低负荷到高负荷的运转；有较好的耐冲击性能和抗振性能；便于打开修理等。
核心材料
新能源汽车动力电池的性能与成本在很大程度上取决于其核心材料的选择，正极材料和负极材料作为电池的重要组成部分，其种类和特点直接影响着电池的整体性能。
正极材料
正极材料的性能对电池的能量密度、循环寿命和安全性有直接影响，市场上常见的正极材料主要包括一元电池、二元电池、三元电池和四元以上电池等几种类型。
一元电池通常采用单一的金属氧化物作为正极材料，如钴酸锂和锰酸锂等。常见的一元电池类型有铅酸电池，其正极由二氧化铅（PbO₂）构成，这类电池具有较高的能量密度和良好的循环性能，具有电压稳定、价格便宜的优势，在早期的新能源汽车市场中得到了广泛应用。但是，一元电池存在比能低、使用寿命短等缺点，在市场上的份额逐渐下降。二元电池采用两种金属氧化物作为正极材料，如镍钴锰酸锂（NCM）等。这类电池在能量密度和成本之间取得了较好的平衡，成为市场上主流的动力电池之一。NCM电池具有较高的能量密度和良好的循环性能，能够满足消费者对新能源汽车续航里程的需求。随着科技的进步，三元电池逐渐成为市场上的新星。三元电池在二元电池的基础上进一步增加了金属元素的种类，如镍钴铝酸锂（NCA）。这类电池具有更高的能量密度和更好的循环性能，使得新能源汽车的续航里程得到进一步提升。然而，由于成本相对较高，三元电池的市场普及度有待提高。为了追求更高的能量密度和性能，科研人员不断探索四元以上电池技术。这类电池采用四种或更多金属氧化物作为正极材料，希望能够在性能上取得更大的突破[3]。然而，由于技术难度和成本等方面的挑战，四元以上电池距离实际应用仍有一定距离。
负极材料
负极材料是动力电池中的重要组成部分，性能情况影响着电池的整体性能。市场上常见的负极材料主要包括石墨材料、硅基材料、锡基合金材料以及其他新型负极材料等几种类型。
其中，石墨材料具有良好的导电性和稳定性，是市场上最常用的负极材料之一。由于其能量密度相对较低，难以满足未来新能源汽车对续航里程的需求，科研人员正在积极寻找替代材料。硅基材料具有较高的能量密度和较低的成本，被视为未来负极材料的重要发展方向。但是，硅基材料在充放电过程中易发生体积膨胀和收缩，导致电池性能衰减。为了解决这一问题，科研人员需要研究如何通过纳米技术、复合材料等手段来改善硅基材料的性能。锡基合金材料具有较高的能量密度和较低的成本，面临着体积变化的问题。为了克服这一难题，科研人员应当探索通过优化合金成分、改进制备工艺等方法提高锡基合金材料的性能稳定性。此外，一些其他新型负极材料展现出了良好的应用前景。例如，钛酸锂和硬碳等材料在能量密度、循环寿命和安全性等方面具有独特的优势。然而，这些新型负极材料在实际应用中仍存在一些技术难题和挑战，需要进一步的研究。
国家标准
2025年3月28日，中国工业和信息化部组织制定的强制性国家标准《电动汽车用动力蓄电池安全要求》（GB38031-2025）由国家市场监督管理总局、国家标准化管理委员会批准发布，将于2026年7月1日起开始实施。
新标准主要修订了热扩散测试的技术要求，由“着火、爆炸前5分钟提供热事件报警信号”修订为“不起火、不爆炸（仍需报警），烟气不对乘员造成伤害”，进一步明确了待测电池温度要求、上下电状态、观察时间、整车测试条件。
同时，新标准新增底部撞击测试，考查电池底部受到撞击后的防护能力；新增快充循环后安全测试，300次快充循环后进行外部短路测试，要求不起火、不爆炸。
常见故障诊断与排除方法
电池电压与性能差异
1.故障现象：在对新能源汽车的电池组进行常规维护与检查时，技术人员有时会注意到某个或某些电池单元的电压特性与其“同伴”显著相异。这些差异体现为某些电池单元的电压明显偏离了整体平均值，高于或低于正常水平。这类“不一致”不仅会损害电池组的整体效能，还会加速电池寿命的损耗，并潜在地引发安全隐患。
2.故障原因：一是电池组件的内部构造受损，因制造瑕疵、机械撞击或长时间运作引发的内部状态变化，导致电池组件无法妥善保存及释放能量。二是电池老化，随着时间的流逝，所有电池均会经历老化阶段，这一过程会导致其效能逐步减弱。在特定情况下，部分电池单元的老化速率较其他单元更快，进而引发电压偏离正常状态的现象。三是充电不平衡，如果电池管理系统无法精确调控每个电池单元的充电状况，就会使某些单元遭受过充或欠充，从而引发电压分布不均的问题。
3.排除方法：一是检查电池管理系统（BMS），要确保BMS运行正常，因为其承担着监测与调控每块电池单体状态的任务。若BMS发生故障或参数设置不当，电池单体间的电压就会失衡。二是单独充放电测试，对于显示电压异常的电池单元，执行单独的充放电测试以获取针对性的诊断。此操作旨在帮助技术专家明确故障单元的状态，并评估其后续使用的可行性。三是判断是否需要更换，若单独测试揭示某电池单元性能显著衰减且无法恢复至正常运作状态，此时需考虑替换该单元。在执行替换操作时，应选用与原始电池兼容的新单元，以保障电池组的整体性能与安全性不受影响。
电池组温度异常
1.故障现象：在驾驶新能源汽车时，需要重视电池组的温控。一旦检测到电池组温度偏高或偏低，将严重损害电池的性能与寿命。过高的温度会加速电池老化，甚至引发热失控风险；低温则造成电池容量减退，影响车辆的续航里程。故遇电池组温度异常，应及时检查与调整。
2.故障原因：一是散热系统故障，电池管理系统的散热模块一旦发生问题，比如冷却风扇失效或冷却剂循环受阻，将使电池组难以实现有效的热散失，进而引发温度攀升。二是环境温度过高或过低，在极端的气候条件下，电池组性能会受到影响。高温下，电池组面临散热难题；反之，在低温环境中，电池化学反应速率放缓，内部电阻增加，热能生成减少。三是电池组内部短路，电池单元间的连接松懈，或是由于种种原因引发的内部短路现象，会导致局部电流显著增加，过量的热能生成，最终会造成温度偏离正常范围。
3.排除方法：一是检查散热系统是否正常，为了确保散热系统的高效运作，应全面检查其各个关键组件的状态，比如冷却风扇的运行效能以及冷却液体循环的流畅性。一旦发现有任何问题，务必迅速采取措施，进行必要的维修或替换故障部件。二是调整环境温度，为了保持车辆处于理想状态，应尽量将其停放在温度适中的区域，避免车辆长时间处于过热或过冷的环境中。采用车库或遮阳棚等措施能有效减轻此问题的影响。三是检查电池组内部连接是否松动或短路，定期执行电池组维护检查，确保各电池单元连接紧密无松动，同时排查腐蚀或引发短路的状况。一旦发现异常，需及时采取措施解决。
电池组容量下降
1.故障现象：当新能源汽车完成充电时，车主有时会察觉到实际行驶里程较预期有所下降。这一里程减少现象呈现渐进状态，或者突显出现。这种变化提示电池组存有技术问题，建议进行深入地检测与分析。
2.故障原因：一是电池单体老化，随着充放电循环次数的累积，电池单元会逐步老化，导致其储能能力逐渐下降。二是充电不平衡，如果电池组内各单体电池的充电状态参差不齐，会让电池组的整体性能受损[3]。三是电池管理系统故障，电池管理系统专门负责监督与调控电池组状态，涵盖充电、放电及温度管理等方面。若该系统发生故障，会引发电池组效能的减损。
3.排除方法：一是检查电池单体，利用专业检测工具对电池单元进行细致检查，以识别有无老化或损毁的电池单元。若发现此类情况，需替换这些受损单元。二是均衡充电，为了确保电池组中每个独立电池的充电状态均一，达到整体性能的恢复，建议采用专业充电设备进行均衡充电操作。这一过程旨在实现所有单体电池的同步充电，从而提升电池组的综合效能。三是检查电池管理系统，全面分析电池管理系统，涵盖软硬件两方面。一旦识别出任何故障，应立即采取措施，修复问题或替换相应组件。
电池组充电异常
1.故障现象：在操作新能源汽车时，车主有时会遭遇电池组充电异常的情况，表现为充电速率偏慢，即便长时间充电也难以达到满电状态。此问题会显著削弱车辆的续航表现，严重时甚至会妨碍车辆的正常运行。
2.故障原因：一是充电器故障，充电设备用于为电池组供电，若该设备内部电路受损或软件发生故障，将引发充电过程的异常。二是电池组内部故障，电池组内的多个单体电池协同工作，若个别或部分单体发生损坏、老化或性能不一致，均能导致电池组整体的充电效率与储能能力受到限制。三是电池管理系统（BMS）故障，电池管理系统专门负责监督及调控电池组状态，涵盖充电、放电及温控等方面。若该系统发生故障，将导致充电策略失准，从而影响充电效率。四是连接问题，电池组内的连线若出现松动或短路情况，会干扰电流的顺畅流通，进而影响充电效果。
3.排除方法：一是检查充电器是否正常工作，为了确保设备能正确充电，应遵循以下步骤。确认充电器已安全连接至电源插座；检查插头与电缆是否存在明显破损或故障；利用万用表或其他测量工具，验证充电器的输出电压与电流是否符合产品标准。二是检查电池组内部连接，若能拆卸电池组外壳，请仔细检验各电池单元间的接驳是否稳固，是否存在锈蚀或损毁情况[4]。此外，还需排查有无异物引发短路的情况。三是检查电池管理系统，通过连接车辆的诊断端口，获取电池管理系统的信息，查看是否存在故障码或异常数值。若需采取措施，可考虑对BMS进行软件升级或替换受损部件。四是定期维护和保养，为了防止充电过程中出现异常情况，需定期对电池组实施检查与保养。这涵盖清理电池组外部，确认冷却系统运作正常，以及周期性地执行专业级别的电池性能检测。如果用户自我排查未果，应尽早寻求专业维修厂的支持，以防问题恶化。专业的维修技术人员借助高端检测仪器与设备，能更精确地识别故障并实施修复。
发展潜力
新能源汽车电池是以非化石能源为原料，发生物理或化学变化后转变为电能，主要由正极材料、负极材料、电解液等组成，在人们消费需求不断扩大的情形下，新能源汽车的电池产量不断提高，未来发展空间巨大。
随着世界经济的快速发展，传统燃油汽车带来的能源消耗和环境污染问题日益突出。在这一背景下，新能源汽车成为国际社会应对这一挑战的焦点，受到全球范围内的广泛关注。“十四五”规划和2035年远景目标纲要提出，要深入推进供给侧结构性改革，加快构建完整的内需体系，大力推进科技创新，加快数字化发展。新能源汽车是运用非常规车用燃料，综合先进动力控制技术与驱动技术的汽车类型，其核心在于电池技术，决定了车辆的续航里程、性能表现和成本等多个方面，直接影响新能源汽车产业的整体发展趋势。近年来科技的不断进步，新能源汽车电池技术取得了显著的进步，但是仍然面临着能量密度低、充电速度慢、成本高以及安全隐患等问题。因此，对新能源汽车电池发展潜力与未来趋势进行深入研究具有重要的现实意义。
首先，从市场规模的角度看，新能源汽车市场的持续扩大为电池产业带来了巨大的发展空间。随着消费者对新能源汽车的接受度不断提高，越来越多的消费者开始选择新能源汽车作为出行工具。各国政府积极出台政策，鼓励新能源汽车的推广和应用。这些因素的叠加效应使得新能源汽车市场规模不断扩大，带动了电池产业的快速发展。预计未来几年，新能源汽车电池的需求量将持续增长，为电池产业提供了巨大的市场机遇。
其次，从技术层面看，电池技术的不断创新为新能源汽车电池的发展提供了强大动力。当前电池技术在能量密度、寿命、安全性等方面存在较大的提升空间，随着科学技术的不断进步，未来新能源汽车电池有望实现更高的能量密度，相应的新能源汽车的续航里程将得到显著提升。同时，电池寿命的延长将降低消费者的使用成本，提高新能源汽车的市场竞争力。此外，安全性能的提升进一步消除消费者对新能源汽车的顾虑，推动新能源汽车市场的健康发展。
最后，从社会环保角度看，全球环保意识的提高为新能源汽车电池的发展提供了支持。面对全球气候变化和环境问题的日益严重，各国政府纷纷出台政策推动新能源汽车的发展。这些政策为新能源汽车产业提供了资金支持，同时为其创造了良好的市场环境，加上消费者对环保和节能的关注度不断提高，使得新能源汽车电池产业具有更加广阔的发展前景。
发展趋势
高能量密度
电池的能量密度是指电池的能量与其体积或重量之比。提高电池的能量密度有助于增加电池释放的能量，从而提升新能源汽车的续航里程，，减少充电次数和时间，提高使用便利性，这是新能源汽车技术的一个重要发展方向。
然而，提高电池的能量密度并非易事，其中仍有诸多技术难题亟待解决。例如，高能量密度电池由于能量大，对包括过热、过充等安全隐患更加敏感。因此，在追求高能量密度的同时，还要密切关注电池的安全性能和稳定性。除了电池能量密度的因素，新能源汽车的续航里程还受到其他因素的影响，如：车辆设计、车身重量、驾驶习惯、道路状况等。因此，仅仅依靠提高电池能量密度并不能完全解决新能源汽车续航里程的问题，还需同时考虑其他因素，确保新能源汽车的安全性和稳定性。
轻量化
电池的重量对于新能源汽车的性能和续航里程具有重要影响。在新能源汽车中，电池通常占据了相当一部分的车辆重量。因此，轻量化电池技术的发展对于提高新能源汽车的性能和续航里程具有重要意义。
轻量化电池能减少车辆的整体重量，从而降低能源消耗，提高续航里程。此外，轻量化电池还能提高车辆的加速性能和制动性能，提升驾驶体验。一些新型的轻量化电池技术正在不断发展，如：锂硫电池、固态电池等。这些新型电池技术具有更高的能量密度和更轻的重量，可以进一步改善新能源汽车的性能和续航里程。
然而，轻量化电池技术的发展也面临着一些挑战。例如，轻量化电池的强度和稳定性会受到影响，为确保电池的安全性能和使用寿命，必须在降低电池重量的同时不影响电池的强度。此外，轻量化电池的制造成本也需进一步降低，以使其更具市场竞争力，保证轻量化电池在行业未来发展中得到更广泛的应用。
快充技术
快充技术的发展是电池技术发展中的另一个重要趋势。对于消费者来说，补能时间也是影响新能源车使用的重要因素，新能源汽车的充电时间越短，使用越便利。快充技术可以提升消费者的使用体验。如高电压快充、超级快充等快充技术已经得到了广泛应用，在更短的时间内为新能源汽车补充大部分能量，大大缩短了充电时间。但快充技术的发展依旧面临着诸多挑战，如高电压和大电流会产生大量的热量，进而导致能量损失，这部分散热问题和能效问题都是影响快充向更快发展的绊脚石；另一方面，快充对电池的寿命和热安全的影响也需进一步研究和改进。
工程师们为解决这些问题提出了新型的快充技术，如：无线充电、激光充电等，这些新技术能提高充电效率和安全性，进一步缩短充电时间。
智能化管理
通过智能化管理，车辆能更有效地管理和控制电池的充放电过程，提高电池的利用率和安全性，延长电池的使用寿命。
智能化电池管理系统包括对电池的电量、温度、电流、电压等参数进行实时监测和调控，确保电池在最佳状态下工作，也包括预测电池的性能和寿命，提前维护、更换，避免电池过充、过放或过热等问题，提高电池的安全性。
智能化电池管理系统的发展需要依赖先进的传感器、通信和控制技术。通过集成这些技术，工程师可实现对电池的远程监控和管理，提高电池的管理效率和使用便利性。
可持续性
随着环保意识的提高，未来电池的发展将更加注重环保和可持续性，使用可再生能源和回收利用废旧电池等环保措施将成为电池发展的重要方向之一。
使用可再生能源能为电池生产可在电池生产的全生命周期中提供更加环保的能源选择，减少对化石燃料的依赖，降低碳排放。例如利用太阳能、风能等可再生能源用于生产电池所需的电解液、电极等材料，从而实现更加环保的生产过程。
回收利用废旧电池也是未来电池发展的重要趋势之一。通过有效的回收利用废旧电池，电池厂商可减少电池生产过程中对原材料的需求，降低开采和生产过程中的环境破坏和资源浪费。此外，回收利用废旧电池还能为新能源汽车的可持续发展提供支持，有助于降低环境污染，对各类资源高效利用，推动新能源汽车产业的可持续发展。
参考资料
【专业科普】新能源汽车动力电池：驶向未来的绿色引擎.南京工程学院交通工程学院.2025-05-09
电动汽车用动力蓄电池新国标公布 明年施行.央视新闻.2025-05-09
新能源电动汽车电池基本参数.银河电气.2025-05-14
电动汽车电池新国标公布！一图详解.天眼新闻.2025-05-14
电动汽车用动力蓄电池新国标出台 明年7月起实施.中国政府网.2025-05-14