新能源汽車(chē)各種電池詳細(xì)解釋

隨著國(guó)家對(duì)新能源汽車(chē)行業(yè)扶植力度的加大，越來(lái)越多的新能源汽車(chē)走進(jìn)大眾的視野。很多汽車(chē)品牌強(qiáng)勢(shì)進(jìn)軍新能源汽車(chē)領(lǐng)域，使得新能源汽車(chē)技術(shù)不斷成熟、供消費(fèi)者選擇的車(chē)型也越來(lái)越多，加上新能源汽車(chē)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(chē)作為買(mǎi)車(chē)、換車(chē)的第一選擇。新能源汽車(chē)江湖有句話：“新能源汽車(chē)，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(chē)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(chē)最重要的核心部件---汽車(chē)動(dòng)力電池首先我們了解下電池，總稱(chēng)為化學(xué)電池，現(xiàn)階段我們將總類(lèi)的化學(xué)電池可以分為；一次電池，也稱(chēng)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；二次電池，即可充電的電池，這也是汽車(chē)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(chē)主要發(fā)展方向）燃料電池對(duì)于新能源汽車(chē)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(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(mǎn)燃料，而不是等上幾個(gè)小時(shí)來(lái)充滿(mǎn)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，可以說(shuō)是真正的新能源汽車(chē)，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(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(chē)型性能的關(guān)鍵，因此很多車(chē)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(chē)電池種類(lèi)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(mén)類(lèi)。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)！哪種才是適合咱們家用的電池類(lèi)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?xún)r(jià)比高、依然是可供大批量生產(chǎn)的電動(dòng)車(chē)用電池、如電動(dòng)自行車(chē)、摩托車(chē)、低速電動(dòng)車(chē)及老年代步車(chē)。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(chē)不可能擁有良好的車(chē)速及較高的續(xù)航里程、因此一般只能用于低速車(chē)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(zhǎng)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MODELS超過(guò)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(lái)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(chē)輛的底盤(pán)位置，這樣就對(duì)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(lái)保證這套電池組的正常運(yùn)作。這一方面不僅加大了車(chē)身質(zhì)量，對(duì)車(chē)輛的續(xù)航里程有一定的影響，當(dāng)然最明顯的則是無(wú)形中推升了車(chē)輛的制造成本，因此特斯拉賣(mài)出這樣的售價(jià)也是有原因的，從最新的特斯拉所有車(chē)型開(kāi)始采用三元鋰電池也可以看出來(lái)，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(chē)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(duì)短，主要用于大中型號(hào)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(lái)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(chē)型是為早期\t"/20171016/_blank"日產(chǎn)聆風(fēng)，沒(méi)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(xiāo)量已經(jīng)超過(guò)了30萬(wàn)輛，是純電動(dòng)汽車(chē)界毫無(wú)爭(zhēng)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(guó)際車(chē)展新\t"/20171016/_blank"日產(chǎn)新聆風(fēng)也將閃亮登場(chǎng)，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(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(chē)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(zhǎng)為涵蓋電池制造、傳統(tǒng)與新能源汽車(chē)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(chē)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\o"電動(dòng)車(chē)"\t"/2017-03/_blank"電動(dòng)車(chē)成功為比亞迪打開(kāi)了國(guó)內(nèi)電動(dòng)車(chē)市場(chǎng)，其投入深圳出租車(chē)市場(chǎng)運(yùn)營(yíng)的比亞迪E6電動(dòng)車(chē)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(chē)企之一，比亞迪所采用的這類(lèi)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(kāi)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(shuō)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(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2010年開(kāi)始運(yùn)營(yíng)的850臺(tái)E6電動(dòng)出租車(chē)?yán)塾?jì)總行駛里程已經(jīng)突破3億公里，其中單車(chē)最高行駛里程超67萬(wàn)公里，至今這些車(chē)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(chē)市場(chǎng)保有量最大的車(chē)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\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(lèi)型的車(chē)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℃時(shí)，充電效率較低，不適合北方新能源汽車(chē)車(chē)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(chē)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(chē)及城市公交車(chē)大客車(chē)。\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(zhǎng)、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(guó)內(nèi)裝車(chē)量最大的一類(lèi)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)航里程有要求的純電動(dòng)汽車(chē)，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(lèi)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(duì)合理些因而被越來(lái)越多的新能源汽車(chē)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(chē)輕量化等優(yōu)點(diǎn)對(duì)于提升車(chē)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?guó)內(nèi)車(chē)企乘用車(chē)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(chē)EV200和EX360兩款\o"電動(dòng)車(chē)"\t"/2017-03/_blank"電動(dòng)車(chē)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℃，放熱能量超過(guò)800J/g，并且無(wú)法通過(guò)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