(完整版)新能源汽車各種電池詳細(xì)解釋

1、隨著國(guó)家對(duì)新能源汽車行業(yè)扶植力度的加大,越來(lái)越多的新能源汽車走進(jìn)群眾的視野很多汽車品牌強(qiáng)勢(shì)進(jìn)軍新能源汽車領(lǐng)域,使得新能源汽車技術(shù)不斷成熟、供消費(fèi)者選擇的車型也越來(lái)越多,加 上新能源汽車經(jīng)濟(jì)實(shí)用、綠色環(huán)保的特點(diǎn),越來(lái)越多的家庭和企業(yè)將新能源汽車作為買(mǎi)車、 換車的第 一選擇.新能源汽車江湖有句話：“新能源汽車,得電池者得天下.動(dòng)力電池技術(shù)成了關(guān)乎一臺(tái)新能源汽車性能的關(guān)鍵,因此本期文章,知科君為大家普及一下新能源電動(dòng)汽車最重要的核心部件-汽車動(dòng)力電池首先我們了解下電池,總稱為化學(xué)電池,現(xiàn)階段我們將總類的化學(xué)電池可以分為；一次電池,也稱干電池,即不能夠再充電的電池,如生活中常用的 5號(hào)堿性電池；二次電

2、池,即可充電的電池,這也是汽車動(dòng)力電池最根本的要求；燃料電池,指正負(fù)極本身不含活性物質(zhì),活性材料連續(xù)不斷從外部參加,如氫燃料電池；化學(xué)電池一次電池二次電池新能源電動(dòng)汽車主要開(kāi)展方向燃料電池對(duì)于新能源汽車動(dòng)力電池,我們主要關(guān)注化學(xué)電池中的二次電池和燃料電池,也就是有兩條技術(shù)路線.一條是以鋰電池為主要研究方向的二次電池,目前開(kāi)展迅速可謂“炙手可熱；另一條是一 直被寄予厚望的以氫燃料為主要研究方向的燃料電池,氫燃料電池,目前與二次電池比起來(lái),有一個(gè)很大的優(yōu)勢(shì),就是可以在很快時(shí)間五分鐘左右 給電池加滿燃料,而不是等上幾個(gè)小時(shí)來(lái)充滿電.氫燃料電池充入的是氫氣,而最終產(chǎn)生水分,也沒(méi) 有廢舊電池回收的問(wèn)題,

3、可以說(shuō)是真正的新能源汽車,但由于氫的來(lái)源問(wèn)題還未實(shí)現(xiàn)大規(guī)模量產(chǎn)和工 業(yè)化應(yīng)用、以及最重要的平安、儲(chǔ)存等方面因素,目前開(kāi)展還是很大的瓶頸,不如二次電池開(kāi)展的成在二次電池中,就目前鋰電池?zé)o論在能量密度,循環(huán)壽命和環(huán)保性能上都具有很大的優(yōu)勢(shì),是目前動(dòng)力電池的首選,動(dòng)力電池技術(shù)成了關(guān)乎一臺(tái)新能源車型性能的關(guān)鍵, 因此很多車企紛紛押寶在新能源電池領(lǐng)域.目前市面上主流的新能源電動(dòng)汽車電池種類大致歸為鉛酸電池、鍥氫電池、鉆酸鋰、鈕酸鋰、磷酸鐵鋰以及三元鋰鍥鉆鈕酸鋰等幾大門(mén)類.今天知科君就帶大家從目前市場(chǎng)上動(dòng)力電池的主流技術(shù)路線.去研究研究關(guān)于動(dòng)力電池中的各種門(mén)道, 看看這些電池都有什么優(yōu)缺點(diǎn)！哪 種才是適合

4、咱們家用的電池類型.二次電池鉛酸電池鍥氫電池鋰電池鉆酸鋰鈕酸鋰磷酸鐵鋰三元鋰鍥鉆鈕酸鋰鉛酸電池優(yōu)點(diǎn)：本錢(qián)低、低溫性較好,價(jià)比高缺乏：能量密度低、比功率低、壽命特別短、體積大、平安性差作為比擬成熟的技術(shù),因其本錢(qián)較低,而且能夠高倍率放電,性價(jià)比高、依然是可供大批量生 產(chǎn)的電動(dòng)車用電池、如電動(dòng)自行車、摩托車、低速電動(dòng)車及老年代步車.但是鉛酸電池的比能量、比 功率和能量密度及使用壽命都很低,以此為動(dòng)力源的電動(dòng)車不可能擁有良好的車速及較高的續(xù)航里 程、因此一般只能用于低速車的使用.鉛酸圖片鍥氫電池優(yōu)點(diǎn)：價(jià)格低廉、技術(shù)成熟、壽命耐用性長(zhǎng)缺點(diǎn)：能量密度低體積大、電壓低、有電池記憶效應(yīng)豐田獨(dú)愛(ài)的鍥氫電池雖然

5、現(xiàn)階段已經(jīng)退出主流動(dòng)力電池行列,但是由于其長(zhǎng)期被目前最為成功的混動(dòng)車型-豐田普銳斯所采用,因此在動(dòng)力電池領(lǐng)域依舊占有一定的地位.這種電池自上世紀(jì)90年代后逐漸開(kāi)展開(kāi)來(lái),并且被當(dāng)時(shí)諸多的日系混動(dòng)車型所采用. 這其中最具代表性的當(dāng)屬豐田普銳斯家 族.在最新一代的普銳斯車型上,豐田為消費(fèi)者提供了兩款電池可供選擇, 其中是目前最為常見(jiàn)的鋰 離子電池,而另一款那么是豐田自第一代普銳斯車型誕生以來(lái)就一直堅(jiān)守的鍥氫電池. 究竟是什么原因 讓豐田把持著鍥氫電池久久不愿放棄呢但就能量密度來(lái)看,聽(tīng)上去頗為落伍的鍥氫電池其實(shí)與普通鋰電池差距并不大,約為 70-100Wh/kg ,但由于電池單體電壓僅為1.2V,僅為

6、鋰電池的1/3 ,因此在需求電壓一定的情況 下,鍥氫電池組的體積要比鋰電池大不少.因此在現(xiàn)階段,除了豐田等少數(shù)廠家依舊堅(jiān)守鍥氫電池陣營(yíng)之外,其他廠商無(wú)一例外的都倒向了鋰離子電池陣營(yíng).目前國(guó)產(chǎn)的卡羅拉雙擎與雷凌雙擎同樣采用的是鍥氫電池組那么為何豐田還會(huì)固執(zhí)己見(jiàn)的堅(jiān)守鍥氫電池的陣營(yíng)呢這就不得不說(shuō)到鍥氫電池最大的優(yōu)勢(shì)：超強(qiáng)的耐用性！曾經(jīng)美國(guó)著名的汽車媒體?消費(fèi)者報(bào)告?對(duì)一臺(tái)使用了十年后的第一代普銳斯進(jìn)行了比照測(cè)試, 比擬新車時(shí)的數(shù)據(jù)比照結(jié)果為：測(cè)試結(jié)果顯示,采用鍥氫電池的第一代普銳斯車型在經(jīng)過(guò)了10年行駛33萬(wàn)公里之后,將其與新車時(shí)的數(shù)據(jù)比照,無(wú)論是在油耗性能還是在動(dòng)力性能都保持在同一水平, 說(shuō)明混

7、動(dòng)系統(tǒng)和鍥氫電池組仍然工作正常.止匕外,即使在使用十年跑了 33萬(wàn)公里之后,這輛第一代普銳斯其鍥氫電池組從未發(fā)生過(guò)問(wèn)題, 人們十年前所質(zhì)疑因電池容量衰減將大幅影響油耗和動(dòng)力性能的情況也沒(méi)有出現(xiàn).由此看來(lái),一向嚴(yán)謹(jǐn)保守的日本人對(duì)于鍥氫電池的鐘愛(ài)確實(shí)有其獨(dú)到的原因.雖然性能好于鉛酸電池,但含有重金屬,使用遺棄后對(duì)環(huán)境會(huì)造成污染.鍥氫動(dòng)力電池剛剛進(jìn)入成熟期,是目前混合動(dòng)力汽車所用電池體系中唯一被實(shí)際驗(yàn)證并被商業(yè)化、規(guī)?；碾姵伢w系,現(xiàn)有 混合動(dòng)力電池99%的市場(chǎng)份額為鍥氫動(dòng)力電池,商業(yè)化的代表是豐田的普銳斯.目前全球主要的汽車動(dòng)力電池廠商主要有日本的 PEVE和Sanyo , PEVE占據(jù)全球Hyb

8、rid 動(dòng)力車用鍥氫電池85%的 市場(chǎng)份額,目前主要的商業(yè)化的混合動(dòng)力汽車如豐田的 Prius、Alphard 和EsTIma ,以及本田的 Civic , Insight等均采用PEVE的鍥氫動(dòng)力電池組.豐田圖片鉆酸鋰電池優(yōu)點(diǎn)：此類型電池生產(chǎn)技術(shù)成熟,電池結(jié)構(gòu)穩(wěn)定,比能量高缺乏：本錢(qián)非常高、高溫狀態(tài)下的穩(wěn)定性差作為純電動(dòng)車領(lǐng)域的全球領(lǐng)導(dǎo)者,誕生自美國(guó)硅谷的特斯拉汽車憑借犀利的外形、3.2秒的百公里加速時(shí)間、以及超過(guò)400公里的續(xù)航水平,讓大家對(duì)于電動(dòng)車的看法有了顛覆性的改觀,并且迅 速成為挑戰(zhàn)傳統(tǒng)燃油車的一大代表車型.除了強(qiáng)悍的電動(dòng)機(jī)以及出色的電源治理技術(shù)之外,特斯拉能夠一炮而紅的原因與其采

9、用來(lái)自松下的鉆酸鋰電池不無(wú)關(guān)系.早期的特斯拉MODEL S車型使用的是日本松下18650鉆酸鋰電池,具單個(gè)大小略大于我們常 見(jiàn)的5號(hào)干電池,但就是這樣看似其貌不揚(yáng)的電池,經(jīng)過(guò)幾千顆的相互并聯(lián),組成的電池組同樣能 夠釋放出了驚人的能量這種電池我們并不陌生,像筆記本電腦等電子數(shù)碼設(shè)備使用的都是這種類型的電池,相比于其它電池類型,以松下18650電池為代表的鉆酸鋰電池的優(yōu)點(diǎn)是技術(shù)頗為成熟,比能量高參與電極 反響的單位質(zhì)量的電極材料放出電能的大小,止匕外,這類電池放電電流大,充電速度高,非常適合 特斯拉這樣以高性能為取向的電動(dòng)車.為了盡可能提升電池的能量密度, 特斯拉將這些單顆3100mAh容量的18

10、650鋰電池,整潔 排列組合形成一個(gè)個(gè)小的“電池盒單元,再將這些單元進(jìn)一步拼接構(gòu)成一整塊的動(dòng)力電池組.最終總計(jì)8142顆18650電池組合成的電池組擁有超過(guò) 85kWh的總?cè)萘?從而保證了特斯拉 MODEL S超過(guò)400公里的續(xù)航水平.斯拉這種高密度的電池組合方式雖然帶來(lái)了可觀的電池總?cè)萘?但是鉆酸鋰電池?zé)岱€(wěn)定性差,再加上將集成電池板平鋪于車輛的底盤(pán)位置, 這樣就對(duì)電池的散熱與平安性提出了更高的要求,為此特斯拉不得不設(shè)計(jì)出了復(fù)雜的電池保護(hù)程序以及獨(dú)特的液冷散熱系統(tǒng)來(lái)保證這套電池組的正常運(yùn)作.這一方面不僅加大了車身質(zhì)量,對(duì)車輛的續(xù)航里程有一定的影響,當(dāng)然最明顯的那么是無(wú)形中推升了車 輛的制造本錢(qián)

11、,因此特斯拉賣出這樣的售價(jià)也是有原因的, 從最新的特斯拉所有車型開(kāi)始采用三元鋰 電池也可以看出來(lái),由于鉆酸鋰電池其循環(huán)壽命和平安性都較低, 事實(shí)證實(shí)其并不太適用作為汽車動(dòng) 力電池.特斯拉18650圖片鈕酸鋰電池,優(yōu)點(diǎn)：本錢(qián)低、低溫性能好缺乏：能量密度不高、平安性一般、壽命短本錢(qián)低、低溫性能好的正極材料,但是其材料本身并不太穩(wěn)定,容易分解產(chǎn)生氣體,因此多用于 和其它材料混合使用,以降低電芯本錢(qián),但其循環(huán)壽命衰減較快,容易發(fā)生鼓脹,高溫性能較差、壽 命相對(duì)短,主要用于大中型號(hào)電芯.該電池最先由電池企業(yè)AESC提出,這個(gè)AESC來(lái)頭可不小,是日產(chǎn)和日本電氣股份 NEC的合資.鈕酸鋰代表車型是為早期日

12、產(chǎn)聆風(fēng),沒(méi)錯(cuò)就是大名 鼎鼎的日產(chǎn)聆風(fēng),自2021年全球上市之后,累計(jì)銷量已經(jīng)超過(guò)了 30萬(wàn)輛,是純電動(dòng)汽車 界毫無(wú)爭(zhēng)議的世界第一.由于相比擬鉆、鍥等稀有元素,鈕元素儲(chǔ)量豐富,因此其價(jià)格低,能量 密度中等,平安性也一般,具有所謂的較好綜合性能.所謂成也蕭何敗也蕭何,也是正由于這種不溫 不火的特性,其逐步被新的技術(shù)所替代,日產(chǎn)聆風(fēng)也慢慢轉(zhuǎn)向三元鋰電池, 今年北京國(guó)際車展新日產(chǎn) 新聆風(fēng)也將閃亮登場(chǎng),讓我們拭目以待磷酸鐵鋰電池優(yōu)點(diǎn)：熱穩(wěn)定性佳、平安、本錢(qián)較低、循環(huán)壽命長(zhǎng)缺點(diǎn)：能量密度低、怕低溫說(shuō)到這,我們一定不得不說(shuō)目前國(guó)內(nèi)最具規(guī)模的新能源車企 -比亞迪.這家以做 鋰電池起家, 現(xiàn)如今已經(jīng)成長(zhǎng)為涵蓋電

13、池制造、 傳統(tǒng)與新能源汽車生產(chǎn)制造的綜合大型企業(yè). 這其中,磷酸鐵鋰電 池就是其最核心的產(chǎn)品,并且裝備于比亞迪旗下的絕大多數(shù)車型上.磷酸鐵鋰電池用磷酸鐵鋰(LiFePO4)材料作電池正極,它的放電效率較高,價(jià)格也相比其他鋰電 池更有優(yōu)勢(shì).早年間,搭載比亞迪“鐵電池的 E6電動(dòng)車成功為比亞迪翻開(kāi)了國(guó)內(nèi)電動(dòng)車市場(chǎng),其 投入深圳出租車市場(chǎng)運(yùn)營(yíng)的比亞迪 E6電動(dòng)車也是大獲成功.作為全球最先實(shí)現(xiàn)磷酸鐵鋰電池產(chǎn)業(yè)化的車企之一,比亞迪所采用的這類磷酸鐵鋰電池相比早期的鈕酸鋰電池,雖然在能量密度上并未有太大差異,但其熱穩(wěn)定性是目前動(dòng)力鋰電池中最好的,當(dāng)電池溫度處于500-600 C高溫時(shí),其內(nèi)部化學(xué)成分才開(kāi)始

14、分解,并且穿刺、短路、高溫都不會(huì)燃燒或 爆炸,而相比上面所說(shuō)白W公下鉆酸鋰電池(180-250 C時(shí)就內(nèi)部化學(xué)成分就已處于不穩(wěn)定狀態(tài)), 顯然,磷酸鐵鋰電池的平安性要更高一籌.除了平安性更高之外,磷酸鐵鋰電池的使用壽命也有一定的優(yōu)勢(shì).從深圳出租市場(chǎng)投入運(yùn)營(yíng)的比亞迪E6使用效果上看,這些自2021年開(kāi)始運(yùn)營(yíng)的850臺(tái)E6電動(dòng)出租車?yán)塾?jì)總行駛里程已經(jīng)突破3億公里,其中單車最高行駛里程超 67萬(wàn)公里,至今這些車輛仍然運(yùn)行良好,這也說(shuō)明了磷酸鐵鋰電池的可靠性.這樣成績(jī)也讓比亞迪 E6成為我國(guó)電動(dòng)出租車市場(chǎng)保有量最大的車型.不過(guò)除了熱穩(wěn)定性這一突出的優(yōu)勢(shì)之外,磷酸鐵鋰電池的能量密度較三元鋰電池以及鉆酸鋰

15、電池仍有不小的差距,同樣的電池容量,磷酸鐵鋰電池的重量更重、體積也更大,這也導(dǎo)致采用該電池類型的車輛續(xù)航里程表現(xiàn)一般.當(dāng)然,磷酸鐵鋰電池最大的痛點(diǎn)在于低溫下的充電問(wèn)題, 當(dāng)溫度低于-5 C 時(shí),充電效率較低,不適合北方新能源汽車車主在冬天的充電需求,這也成為比亞迪目前最新的混動(dòng)車型唐100、秦100暫時(shí)改用三元鋰電池的重要原因.目前主要運(yùn)用于商用物流車及城市公交車大客車.三元鋰電池鍥鉆鉆酸鋰優(yōu)點(diǎn)：能量密度高、循環(huán)壽命長(zhǎng)、不懼低溫缺乏：高溫下穩(wěn)定性缺乏,最后是目前使用最為廣泛的三元鋰電池, 也是國(guó)內(nèi)裝車量最大的一類電池,作為冉冉升起的新星, 能量密度可達(dá)最高,但高溫性相對(duì)較差,但對(duì)對(duì)于續(xù)航里程有

16、要求的純電動(dòng)汽車,具前景更廣,是目 前動(dòng)力電池主流方向,且適合北方的天氣,低溫時(shí)電池更加穩(wěn)定.特斯拉最新發(fā)布的MODEL 3 ,即采用松下的21700型的三元NCA 圓柱形的電池.這類電池顧名思義是指電池是指正極材料中,除了鋰外,還有鍥鉆鉆,或者鍥鉆鋁三種金屬.相 比磷酸鐵鋰和鉆酸鋰電池,三元鋰電池的綜合表現(xiàn)更為平均,能量密度不低,體積比能量也較高,而 且價(jià)格也相對(duì)合理些因而被越來(lái)越多的新能源汽車廠家所采用.三元鋰電池作為近兩年涌現(xiàn)出的一種新產(chǎn)品其特點(diǎn)在于其優(yōu)點(diǎn)在于它具有能量密度高、循環(huán)壽命長(zhǎng)、利于整車輕量化等優(yōu)點(diǎn)對(duì)于提升車輛續(xù)航里程有很大幫助.此外更重要的原因那么是隨著產(chǎn)能的提開(kāi),三元鋰電池的價(jià)格也進(jìn)一步降低,密度不斷提升,正由于這些原因?qū)е聡?guó)內(nèi)車企乘用車紛紛轉(zhuǎn)向 使用三元鋰電池,例如北汽新能源的國(guó)民神車 EV200和EX360兩款電動(dòng)車就放棄了磷酸鐵鋰路線, 換用了三元鋰電池.要說(shuō)三元鋰電池的缺點(diǎn)的話,那就是三元材料的脫氧溫度是200 C,放熱能量超過(guò)800J/g ,并