新能源汽車各種電池詳細(xì)解釋

隨著國家對新能源汽車行業(yè)扶植力度的加大，越來越多的新能源汽車走進(jìn)大眾的視野。很多汽車品牌強(qiáng)勢進(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)，越來越多的家庭和企業(yè)將新能源汽車作為買車、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號堿性電池；二次電池，即可充電的電池，這也是汽車動(dòng)力電池最基本的要求；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)不斷從外部加入，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)汽車主要發(fā)展方向）燃料電池對于新能源汽車動(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，目前發(fā)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，有一個(gè)很大的優(yōu)勢，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)來充滿電。氫燃料電池充入的是氫氣，而最終產(chǎn)生水分，也沒有廢舊電池回收的問題，可以說是真正的新能源汽車，但由于氫的來源問題還未實(shí)現(xiàn)大規(guī)模量產(chǎn)和工業(yè)化應(yīng)用、以及最重要的安全、儲(chǔ)存等方面因素，目前發(fā)展還是很大的瓶頸，不如二次電池發(fā)展的成熟。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，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、鎳氫電池、鈷酸鋰、錳酸鋰、磷酸鐵鋰以及三元鋰（鎳鈷錳酸鋰）等幾大門類。今天知科君就帶大家從目前市場上動(dòng)力電池的主流技術(shù)路線。去研究研究關(guān)于動(dòng)力電池中的各種門道，看看這些電池都有什么優(yōu)缺點(diǎn)！哪種才是適合咱們家用的電池類型。二次電池鉛酸電池鎳氫電池鋰電池鈷酸鋰錳酸鋰磷酸鐵鋰三元鋰（鎳鈷錳酸鋰）鉛酸電池優(yōu)點(diǎn)：成本低、低溫性較好，價(jià)比高不足：能量密度低、比功率低、壽命特別短、體積大、安全性差作為比較成熟的技術(shù)，因其成本較低，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。鉛酸圖片鎳氫電池優(yōu)點(diǎn)：價(jià)格低廉、技術(shù)成熟、壽命耐用性長總計(jì)8142顆18650電池組合成的電池組擁有超過85kWh的總?cè)萘?，從而保證了特斯拉MODELS超過400公里的續(xù)航能力。斯拉這種高密度的電池組合方式雖然帶來了可觀的電池總?cè)萘?，但是鈷酸鋰電池?zé)岱€(wěn)定性差，再加上將集成電池板平鋪于車輛的底盤位置，這樣就對電池的散熱與安全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，對車輛的續(xù)航里程有一定的影響，當(dāng)然最明顯的則是無形中推升了車輛的制造成本，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始采用三元鋰電池也可以看出來，由于\o"鈷酸鋰電池"\t"/2017-03/_blank"鈷酸鋰電池其循環(huán)壽命和安全性都較低，事實(shí)證明其并不太適用作為汽車動(dòng)力電池。特斯拉18650圖片錳酸\t"/20171016/_blank"鋰電池，優(yōu)點(diǎn)：成本低、低溫性能好不足：能量密度不高、安全性一般、壽命短成本低、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，以降低電芯成本，但其循環(huán)壽命衰減較快，容易發(fā)生鼓脹，高溫性能較差、壽命相對短，主要用于大中型號電芯。該電池最先由電池企業(yè)\t"/20171016/_blank"AESC提出，這個(gè)\t"/20171016/_blank"AESC來頭可不小，是\t"/20171016/_blank"日產(chǎn)和日本電氣股份有限公司（NEC）的合資。錳酸鋰代表車型是為早期\t"/20171016/_blank"日產(chǎn)聆風(fēng)，沒錯(cuò)就是大名鼎鼎的日產(chǎn)聆風(fēng)，自2010年全球上市之后，累計(jì)銷量已經(jīng)超過了30萬輛，是純電動(dòng)汽車界毫無爭議的世界第一。由于相比較鈷、鎳等稀有元素，錳元素儲(chǔ)量豐富，因此其價(jià)格低，能量密度中等，安全性也一般，具有所謂的較好綜合性能。所謂成也蕭何敗也蕭何，也是正因?yàn)檫@種不溫不火的特性，其逐步被新的技術(shù)所替代，\t"/20171016/_blank"日產(chǎn)聆風(fēng)也慢慢轉(zhuǎn)向三元鋰電池，今年北京國際車展新\t"/20171016/_blank"日產(chǎn)新聆風(fēng)也將閃亮登場，讓我們拭目以待。磷酸鐵\o"鋰電"\t"/2017-03/_blank"鋰電池優(yōu)點(diǎn)：熱穩(wěn)定性佳、安全、成本較低、循環(huán)壽命長缺點(diǎn)：能量密度低、怕低溫說到這，我們一定不得不說目前國內(nèi)最具規(guī)模的新能源車企-比亞迪。這家以做手機(jī)鋰電池起家，現(xiàn)如今已經(jīng)成長為涵蓋電池制造、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。早年間，搭載比亞迪“鐵電池”的E6\o"電動(dòng)車"\t"/2017-03/_blank"電動(dòng)車成功為比亞迪打開了國內(nèi)電動(dòng)車市場，其投入深圳出租車市場運(yùn)營的比亞迪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\o"錳酸鋰電池"\t"/2017-03/_blank"錳酸鋰電池，雖然在能量密度上并未有太大差別，但其熱穩(wěn)定性是目前\o"動(dòng)力鋰電池"\t"/2017-03/_blank"動(dòng)力鋰電池中最好的，當(dāng)電池溫度處于500-600℃高溫時(shí)，其內(nèi)部化學(xué)成分才開始分解，并且穿刺、短路、高溫都不會(huì)燃燒或爆炸，而相比上面所說的松下\o"鈷酸鋰電池"\t"/2017-03/_blank"鈷酸鋰電池（180-250℃時(shí)就內(nèi)部化學(xué)成分就已處于不穩(wěn)定狀態(tài)），顯然，磷酸鐵鋰電池的安全性要更高一籌。除了安全性更高之外，磷酸鐵鋰電池的使用壽命也有一定的優(yōu)勢。從深圳出租市場投入運(yùn)營的比亞迪E6使用效果上看，這些自2010年開始運(yùn)營的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67萬公里，至今這些車輛仍然運(yùn)行良好，這也說明了磷酸鐵鋰電池的可靠性。這樣成績也讓比亞迪E6成為我國電動(dòng)出租車市場保有量最大的車型。不過除了熱穩(wěn)定性這一突出的優(yōu)勢之外，磷酸鐵鋰電池的能量密度較\o"三元鋰電池"\t"/2017-03/_blank"三元鋰電池以及鈷酸鋰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題，當(dāng)溫度低于-5℃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。\o"三元鋰電池"\t"/2017-03/_blank"三元鋰電池（鎳鈷錳酸鋰）優(yōu)點(diǎn)：能量密度高、循環(huán)壽命長、不懼低溫不足：高溫下穩(wěn)定性不足，最后是目前使用最為廣泛的\o"三元鋰電池"\t"/2017-03/_blank"三元鋰電池，也是國內(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，但高溫性相對較差，但對對于續(xù)航里程有要求的純電動(dòng)汽車，其前景更廣，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。\t"/20171016/_blank"特斯拉最新發(fā)布的MODEL3，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，還有鎳鈷錳，或者鎳鈷鋁三種金屬。相比磷酸鐵鋰和\o"鈷酸鋰電池"\t"/2017-03/_blank"鈷酸鋰電池，三元\o"鋰電"\t"/2017-03/_blank"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)格也相對合理些因而被越來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、利于整車輕量化等優(yōu)點(diǎn)對于提升車輛續(xù)航里程有很大幫助。此外更重要的原因則是隨著產(chǎn)能的提升，三元鋰電池的價(jià)格也進(jìn)一步降低，密度不斷提高，正因?yàn)檫@些原因?qū)е聡鴥?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民神車EV200和EX360兩款\o"電動(dòng)車"\t"/2017-03/_blank"電動(dòng)車就放棄了磷酸鐵鋰路線，換用了三元鋰電池。要說三元鋰電池的缺點(diǎn)的話，那就是三元材料的脫氧溫度是200℃，放熱能量超過800J/g，并且無法通過針剌實(shí)驗(yàn)。這就表明了三元電池在內(nèi)部短路、電池外殼損壞的情況下，很容易引發(fā)燃燒、爆炸等安