鉅大LARGE | 點擊量：1719次 | 2021年05月25日
了解主流的幾大“動力電池”
說起電動汽車，大家都了解它是不通過燃燒汽油來驅動汽車。但是你們了解這些電動汽車是靠什么樣的電池來驅動汽車？這些電池有什么優(yōu)缺點？
目前而言，電動汽車電池重要包括鉛酸蓄電池、磷酸鐵鋰離子電池、鋰離子電池、鈉硫電池、鎳鎘電池等多種傳統(tǒng)電池，當然還有代表未來科技的燃料動力電池以及新型的液態(tài)電池等，它們因性能的不同導致優(yōu)缺點差異頗大。現(xiàn)在我們將通過這篇文章來介紹電動汽車電池的真實面目。
一、磷酸鐵鋰離子電池
磷酸鐵鋰離子電池，是指用磷酸鐵鋰作為正極材料的鋰離子電池。鋰離子電池的正極材料重要有鈷酸鋰、錳酸鋰、鎳酸鋰、三元材料、磷酸鐵鋰等。其中鈷酸鋰是目前絕大多數(shù)鋰離子電池使用的正極材料。磷酸鐵鋰也是鋰離子電池當中的一種。相對鉛酸電池，磷酸鐵鋰離子電池充放電效率要高一些。
它的重要優(yōu)點是安全性能高、使用壽命長、高溫性能好、大容量、無記憶效應、重量輕、環(huán)保。一般的鉛酸電池電池使用年限為1到1.5年，而磷酸鐵鋰離子電池理論壽命將達到78年。它還可以隨充隨用，不要放完電在充電。最大的優(yōu)勢是它不含有任何重金屬，完全無毒。
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%
它的缺點是能量密度較低，材料的制備成本與電池的制造成本較高，電池成品率低，一致性差。不過它的好處顯然大于它的缺點。
它重要應用車型為比亞迪唐、騰勢電動汽車、東風風神E30、江淮和悅iEV4、通用賽歐Springo、長安逸動純電動、榮威550Plug-in等。例如：比亞迪秦的純電動行駛里程為70km，磷酸鐵鋰離子電池組容量為13kWh。比亞迪唐的電池容量肯定會大于13kWh。比亞迪唐的電池采用的是比亞迪擁有自主知識產(chǎn)權的磷酸鐵鋰離子電池。騰勢電動汽車該車搭載容量為47.5kWh的磷酸鐵鋰離子電池，續(xù)航里程為300km。
二、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。最早發(fā)現(xiàn)鋰離子電池的是偉大發(fā)明家愛迪生，重要通過氧化還原反應來充放電。
它的重要優(yōu)點是能量比較高、使用壽命長、額定電壓高、具備高功率承受力、自放電率很低、重量輕、高低溫適應性強、綠色環(huán)保的特點。它的最大使用的壽命在6年以上，它在使用中不出現(xiàn)任何的有害物質，并且不要消耗水。在能量和重量上也遙遙領先于其他的電池，成為現(xiàn)在主流的電動汽車電池。
它的缺點是安全性差、不能大電流放電、價格昂貴、生產(chǎn)要求條件高、成本高、使用條件有限制、高低溫使用危險大。例如采用鋰離子電池的特斯拉也曾因為鋰離子電池而著過火。
目前使用的重要車型是特斯拉ModelS、福特福克斯EV、日產(chǎn)聆風等。例如：福克斯電動版采用的是平板型鋰離子電池組，這套電池組將能為福克斯電動版帶來大約160km的航程。特斯拉ModelS的電池組包含了近7000個鋰離子電池電芯，組成了16個獨立電池模塊，內部結構十分復雜。
三、鎳氫電池
鎳氫電池是正極活性物質重要由鎳制成，負極活性物質重要由貯氫合金制成的一種堿性蓄電池。鎳氫電池是在1960年發(fā)展起來的新型綠色電池，它的創(chuàng)始人是自學成才的斯坦福。
它的重要的優(yōu)點是它可以適應大電流放電，關于要較大功率輸出要求的場合比較適用。它的能量密度較大，新增了續(xù)航的里程。鎳氫電池放出的電比較平穩(wěn)，發(fā)熱量較小。
它重要的缺點是具有記憶效應，即電池在循環(huán)充放電過程中容量會出現(xiàn)衰減，而過度充電或放電，都可能加劇電池的容量損耗。因此關于廠商來說，鎳氫電池控制系統(tǒng)在設定上都會主動防止過度充放電，如將電池的充放電區(qū)間人為控制在總容量的一定百分比范圍內，以降低容量衰減速度。
目前重要運用的車型是豐田普銳斯、通用EV1。例如：豐田普銳斯所使用的鎳氫電池壽命可達百萬公里，這項成績已經(jīng)通過普銳斯出租車運營得到了驗證。通用EV1是通用的第一輛電動汽車。一次充電最大平均的行駛里程為144km左右，在動力上也毫不羸弱。
四、高鐵電池
目前國際上研發(fā)的鐵電池重要有兩種：一種是高鐵電池；一種是鋰鐵電池（磷酸鐵鋰離子電池）。高鐵電池是以合成穩(wěn)定的高鐵酸鹽，可作為高鐵電池的正極材料來制作能量密度大、體積小、重量輕、壽命長、無污染的新型化學電池。由于技術問題，現(xiàn)在國際上高鐵電池基本被視為禁區(qū)。
它的重要的特點是體積小、重量輕、壽命長、無污染。放電時輸出的電壓平穩(wěn)，能儲層大量的電量。電池完全無污染，不要回收。尤其是制作它要的鐵鋁材料，非常豐富。
它的重要缺點是高鐵電池生產(chǎn)過程中對工藝要求非常高，假如把握不好，電池肯定會出現(xiàn)很多小問題，并且高鐵電池的價格也不菲。
它的重要的應用車型：比亞迪e6、比亞迪F3DM。例如：比亞迪e6采用的高鐵電池經(jīng)過高溫、高壓、撞擊等試驗測試，安全性能非常好，短路爆炸機會不高。在能量補充方面，e6可使用220V民用電源慢充，快充為3C充電，15分鐘左右可充滿電池80%。它的總行程能達到300km。而比亞迪F3DM的純電動續(xù)航里程達100公里，多次的實驗表明它搭載的高鐵電池容量高，安全性好。
五、電容電池
它通過極化電解質來儲能，屬于雙層電容的一種。由于其儲能的過程并不發(fā)生化學反應，因此這種儲能過程是可逆的，正因為此超級電容器可以反復充放電數(shù)十萬次。
它的優(yōu)點是其反復充放電達數(shù)十萬次（傳統(tǒng)化學電池只有幾百至幾千次），壽命上要比化學電池高出很多；超級電容在充放電時的功率密度極高，瞬間可放出大量電能，可滿足車輛更加寬泛的電力需求；工作環(huán)境適應能力更佳，通常室外溫度在-40℃-65℃時，其都能穩(wěn)定正常工作（傳統(tǒng)電池一般為-20℃～60℃）。
它的最大的缺點是能量密度很低。所謂的能量密度就是指在一定的空間或質量物質中所儲存能量的大小。比如我們經(jīng)常使用的5號充電電池，假如其毫安時越大，就代表它的能量密度越高。可以說，超級電容相比鋰離子電池較低的能量密度，限制了其在很多領域的應用。
目前他的重要的運用是在車輛啟動系統(tǒng)、特種及少量公交車輛，至于是否可作為家用車動力電源使用，還需等能量密度難題有所突破后方可知曉。例如：在馬自達阿特茲上的i-ELOOP（制動能量回收系統(tǒng)）上使的儲能裝置就是電容電池。
六、燃料動力電池
燃料動力電池（FuelCell）是一種將存在于燃料與氧化劑中的化學能直接轉化為電能的發(fā)電裝置。燃料和空氣分別送進燃料動力電池，電就被奇妙地生產(chǎn)出來。它從外表上看有正負極和電解質等，像一個蓄電池，但實質上它不能儲電而是一個發(fā)電廠。
它重要的優(yōu)點是能量轉化效率高，安裝地點靈活，負荷響應快，運行質量高；具有很強的過負載能力等。它的缺點是燃料動力電池造價偏高、碳氫燃料無法直接利用、氫氣儲存技術受限、氫燃料基礎建設不足等。
重要的應用車型是在日本本田FCV，豐田Mirai。他們的注入燃料的時間只要3分鐘，續(xù)航里程上一般能都達到了700km左右。現(xiàn)在的日本正在大力的扶持燃料動力電池，前景不錯。
電動汽車的電池是電動汽車發(fā)展的核心部分。從上面文章中我們也看到，電動汽車電池的種類很多，每個種類都有自己的優(yōu)劣勢。
