鉅大LARGE | 點擊量：898次 | 2021年05月12日
鋰離子電池比較鉛酸電池，更適合電動汽車的是哪種電池？
近幾年，隨著新能源概念的普及，電動自行車成了千家萬戶的首選，據不完全統計，目前為止，我國電動兩輪車的保有量已經突破了3000W輛，預計到2018年我國電動兩輪車的保有量將突破4000W輛。車輛的增多帶來的問題也不少，首先就是交通問題，很多騎行電動汽車的駕駛員都存在不遵守交通規則的情況，導致車禍不斷，后果也十分慘重。
其次便是電動汽車的回收再利用的問題，眾所周知，電動汽車的供能重要依靠于電池，而電池又分兩種鉛酸電池和鋰離子電池，有關這兩種電池的優缺點的爭論從來沒停止過，今天筆者就給大家分析一下，鉛酸電池與鋰離子電池，到底誰更適合電動汽車。
何為鉛酸電池？
鉛酸電池（VRLA），是一種電極重要由鉛及其氧化物制成，電解液是硫酸溶液的蓄電池。鉛酸電池放電狀態下，正極重要成分為二氧化鉛，負極重要成分為鉛；充電狀態下，正負極的重要成分均為硫酸鉛。
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符合Exic IIB T4 Gc防爆標準
充電溫度：0~45℃
-放電溫度：-40~+55℃
-40℃最大放電倍率：1C
-40℃ 0.5放電容量保持率≥70%
鉛酸電池結構圖（圖片來源于網絡）
一個單格鉛酸電池的標稱電壓是2.0V,能放電到1.5V,能充電到2.4V；在應用中，經常用6個單格鉛酸電池串聯起來組成標稱是12V的鉛酸電池，還有24V、36V、48V等
何為鋰離子電池？
鋰離子電池，是一類由鋰金屬或鋰合金為負極材料、使用非水電解質溶液的電池。1912年鋰金屬電池最早由GilbertN.Lewis提出并研究。20世紀70年代時，M.S.Whittingham提出并開始研究鋰離子電池。由于鋰金屬的化學特性非常活潑，使得鋰金屬的加工、保存、使用，對環境要求非常高。
所以，鋰離子電池長期沒有得到應用。隨著科學技術的發展，現在鋰離子電池已經成為了主流。
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鋰離子電池結構圖（圖片來源于網絡）
電池大致可分為兩類：鋰金屬電池和鋰離子電池。鋰離子電池不含有金屬態的鋰，并且是可以充電的。可充電電池的第五代產品鋰金屬電池在1996年誕生，其安全性、比容量、自放電率和性能價格比均優于鋰離子電池。由于其自身的高技術要求限制，現在只有少數幾個國家的公司在生產這種鋰金屬電池。
鉛酸電池優缺點
優點：
價格便宜，同時自帶可回收再利用屬性，在用壞之后可以去電動汽車店里以舊換新，補差價便可換一組新的電池，把損失降到最低，對使用者是個不小的福利。抗擊打能力強，即使摔壞稍微修補一下就能繼續使用。
缺點：
首先就是鉛酸電池的體積和重量都很大，重量一般在16-30kg，其次是鉛酸電池一般情況下深充深放電在400次以內，有記憶，使用壽命在2年左右（大多情況下在1.5年以內）。并且鉛酸電池里面包含液體，電池消耗一段時間后，假如發現電池發燙的厲害或者充電時間變的短了，就要補充液體。
鋰離子電池優缺點
優點：
體積小、重量輕，綜合比較鉛酸電池，鋰離子電池的體積是鉛酸電池體積的2/3，重量約是鉛酸電池重量的1/3。相同體積的鋰離子電池更比鉛酸電池的容量要高，體重的降低使得電動汽車續航能力新增大概10%左右。
充放電方面，鋰離子電池耐用性較鉛酸電池強，在常溫下使用，鋰離子電池可以持續充電48小時不會出現電池膨脹漏液破裂等事故，容量保持在95%以上。并且在專用充電器下，可以進行快速充放電。深充電深放電超過500次，而且還是無記憶，一般壽命基本在4到5年左右。
缺點：
鋰離子電池的制作成本高，制作設備昂貴人工成本占到制作成本的40%左右，價格大概是鉛酸電池的三倍左右。并且鋰離子電池的回收價值不高，國內的回收環境也比較混亂，大部分鋰離子電池用壞了只能扔了，或者找個地方埋了。
而劣質鋰離子電池，在電動汽車這種密封條件不是太好，容易潮濕導致接觸不良等原因引發可能存在的安全隱患。
介紹完鉛酸電池和鋰離子電池的電池構造和優缺點后，筆者來給大家細算一下更換的成本，看看到底是鉛酸電池的投入成本高，還是鋰離子電池的投入成本高。
我們在2017年八月開展了一次8款電動汽車橫評活動，其中綠源的小龜在續航測試中，以平均時速21.49km/h，續航59.2km，而它的電池容量就是我們常見的60V20Ah，電機功率為800W。接下來我們都以這輛車的電池容量和電機功率為基礎進行比較。
鉛酸電池使用壽命：
按照相關資料顯示，2015年北京上班族通勤距離單程平均在19km左右，而到了2017年這個數據只多不少。
以筆者為例，我的上下班往返通勤距離總共在50km左右，假如我騎行一款標配60V20Ah，電機功率為800W的電動汽車上下班通勤，時速保持在30km/h，那么我一天就能消耗掉一次循環充放電。
按照一個月21個工作日來計算，再加上雙休日及節假日的散碎騎行時長，一年內這款電動汽車的循環充放電大約在300次左右，而前文我們便介紹過，鉛酸電池的使用壽命在400次循環充放電，所以在這樣高頻次騎行情況下，一塊鉛酸電池的壽命最多一年半。
鋰離子電池使用壽命：
鋰離子電池平常我們接觸的就非常多了，以手機為例，一部手機在使用1-2年后，續航能力雖不如以前，但很少有人會在兩年內考慮更換電池。
關于普通蓄電池來說，在不做維護的情況下，無論是可維護的還是免維護的，理論壽命都是3年左右。具體要看車子工況和駕駛習慣。差別在于，可維護的蓄電池，在性能下降時，可以補充電解液、蒸餾水，來為其續命，保養得當還能繼續服役1年以上。由此可見，可維護的蓄電池在壽命上更具優勢，而免維護的雖然聽起來很高端，但實際上2、3年后就得更換了。
關于AGM電池、EFB電池來說，由于它們的循環次數更多、充放電電流更大，要適配自動啟停，所以工況更加復雜。這就使得其壽命區間很大：3年~8年不等。正常情況下，這兩種電池在3~5年左右就要更換，但維護得當、里程數較少、自動啟停經常關閉的情況下，可以延續至6~8年。
眾所周知，我們的手機都是在電量低于20%的時候發出警示，大部分人都會在這個時候選擇為手機充電，而從20%-100%充滿我們只使用了0.8次循環充放電，按照這個頻率我們兩年內對鋰離子電池的循環充放電次數為36520.8=584次。
