新能源汽車是指***用非常規(guī)的車用燃料作為動力來源（或使用常規(guī)的車用燃料、***用新型車載動力裝置），綜合車輛的動力控制和驅(qū)動方面的先進(jìn)技術(shù)，形成的技術(shù)原理先進(jìn)、具有新技術(shù)、新結(jié)構(gòu)的汽車。新能源電池則是新能源汽車所***用的動力裝置。
新能源汽車電池種類
一、鉛酸電池
鉛酸電池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，依然是唯一可供大批量生產(chǎn)的電動車用電池。北京奧運(yùn)會時，有20輛使用鉛酸電池的電動汽車，為奧運(yùn)會提供交通服務(wù)。
但是鉛酸電池的比能量、比功率和能量密度都很低，以此為動力源的電動車不可能擁有良好的車速及續(xù)航里程。
二、鎳鎘電池和鎳氫電池
雖然性能好于鉛酸電池，但含有重金屬，使用遺棄后對環(huán)境會造成污染。
鎳氫動力電池剛剛進(jìn)入成熟期，是目前混合動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)模化的電池體系，現(xiàn)有混合動力電池99%的市場份額為 鎳氫動力電池，商業(yè)化的代表是豐田的普銳斯。目前全球主要的汽車動力電池廠商主要有日本的PEVE和 Sanyo，PEVE占據(jù)全球Hybrid動力車用鎳氫電池85%的市場份額，目前主要的商業(yè)化的混合動力汽車如豐田的Prius、Alphard和 Estima，以及本田的Civic，Insight等均***用PEVE的鎳氫動力電池組。在我國，長安杰勛、奇瑞A5、一汽奔騰、通用君悅等品牌轎車已經(jīng) 在示范運(yùn)行，他們***用的也都是鎳氫電池，不過電池主要向國外***購，國內(nèi)鎳氫電池在汽車上的運(yùn)用仍處于研發(fā)匹配階段。
三、鋰電池。傳統(tǒng)的鉛酸電池、鎳鎘電池和鎳氫電池本身技術(shù)比較成熟，但它們用在汽車上作為動力電池則存在較大的問題。目前，越來越多的汽車廠家選擇***用鋰電池作為新能源汽車的動力電池。
因?yàn)殇囯x子動力電池有以下優(yōu)點(diǎn)：工作電壓高（是鎳鎘電池氫-鎳電池的3倍）；比能量大（可達(dá)165WH/kg，是氫鎳電池的3倍）；體積小；質(zhì)量輕；循環(huán)壽命長；自放電率低；無記憶效應(yīng)；無污染等。
當(dāng)前許多知名的汽車制造商都致力于開發(fā)動力鋰電池汽車，如美國福特、克萊斯勒，日本豐田、三菱、日產(chǎn)、韓國現(xiàn)代、法國Courreges、Ventury等。而國內(nèi)汽車制造商比亞迪、吉利、奇瑞、力帆、中興等車企也紛紛在自己的混合動力和純電動汽車中搭載動力鋰電池。
目前阻礙動力鋰離子電池發(fā)展的瓶頸是：安全性能和汽車動力電池的管理系統(tǒng)。安全性能方面，由于鋰離子動力電池具有能量密度大、工作溫度高、工作環(huán)境 惡劣等方面的原因，加上以人為本的安全理念，因此，用戶對電池的安全性提出了非常高的要求。汽車動力電池的管理系統(tǒng)方面，由于汽車動力電池的工作電壓是 12V或24V，而單個動力鋰離子電池的工作電壓是3.7V，因此必須由多個電池串聯(lián)而提高電壓，但由于電池難以做到完全均一的充放電，因此導(dǎo)致串聯(lián)的多 個電池組內(nèi)的單個電池會出現(xiàn)充放電不平衡的狀況，電池會出現(xiàn)充電不足和過放電現(xiàn)象，而這種狀況會導(dǎo)致電池性能的急劇惡化，最終導(dǎo)致整組電池?zé)o***常工作， 甚至報廢，從而大大影響電池的使用壽命和可靠性能。
四、磷酸鐵鋰電池
磷酸鐵鋰電池也是一種鋰電池，其比能量不到鈷酸鋰電池的一半，但是其安全性高，循環(huán)次數(shù)能達(dá)到2000次，放電穩(wěn)定，價格便宜，成為車用動力新的選擇。
比亞迪提出的“鐵電池”，業(yè)界人士認(rèn)為其為磷酸鐵鋰電池的可能性較大。
五、燃料電池
簡單地說，燃料電池（Fuel Cell）是一種將存在于燃料與氧化劑中的化學(xué)能直接轉(zhuǎn)化為電能的發(fā)電裝置。燃料和空氣分別送進(jìn)燃料電池，電就被奇妙地生產(chǎn)出來。它從外表上看有正負(fù)極和電解質(zhì)等，像一個蓄電池，但實(shí)質(zhì)上它不能“儲電”而是一個“發(fā)電廠”。
最有望用于汽車的是質(zhì)子交換膜燃料電池。它的工作原理是：將氫氣送到負(fù)極，經(jīng)過催化劑（鉑）的作用，氫原子中兩個電子被分離出來，這兩個電子在正極 的吸引下，經(jīng)外部電路產(chǎn)生電流，失去電子的氫離子（質(zhì)子）可穿過質(zhì)子交換膜（即固體電解質(zhì)），在正極與氧原子和電子重新結(jié)合為水。由于氧可以從空氣中獲 得，只要不斷給負(fù)極供應(yīng)氫，并及時把水（蒸汽）帶走，燃料電池就可以不斷地提供電能。
因?yàn)槿剂想姵刂苯訉⑷剂系幕瘜W(xué)能轉(zhuǎn)化為電能，中間不經(jīng)過燃燒過程，因而不受卡諾循環(huán)的限制。目前燃料電池系統(tǒng)的燃料—電能轉(zhuǎn)換效率在45%～60%，而火力發(fā)電和核電的效率大約在30%～40%。
據(jù)中商產(chǎn)業(yè)研究院大數(shù)據(jù)庫數(shù)據(jù)顯示，8月國內(nèi)新能源汽車產(chǎn)銷量分別為7.2萬輛和6.8萬輛，同***別增長67.3%和76.3%；1-8月新能源汽車產(chǎn)銷量分別為34.6萬輛和32.0萬輛，同***別增長33.5%和30.2%。新能源汽車產(chǎn)銷量雙雙增長，上下產(chǎn)業(yè)鏈均得到發(fā)展。其中，作為新能源汽車重要部分的動力電池也得到快速發(fā)展。據(jù)統(tǒng)計數(shù)據(jù)顯示，2017年8月國內(nèi)新能源汽車鋰電池裝機(jī)量為2924.8Mwh；1-8月累計裝機(jī)量為8653.7Mwh。
8月國內(nèi)新能源汽車市場中，純電動汽車的銷量占整體新能源汽車市場的八成以上。目前，國內(nèi)新能源車型主要集中在新能源汽車、新能源客車、新能源物流車等領(lǐng)域。2017年1-8月動力電池裝機(jī)量情況如下。據(jù)統(tǒng)計數(shù)據(jù)顯示，8月，CATL動力電池裝機(jī)量排名第一，達(dá)1262.41Mwh，且為唯一一家裝機(jī)量超1000Mwh的企業(yè)。累計方面，1-8月動力電池裝機(jī)量第一的企業(yè)依然為CATL，累計裝機(jī)量為3265.7Mwh，占市場份額的28.2%。
發(fā)展趨勢
在發(fā)展新能源汽車電池上，鎳氫電池技術(shù)最成熟，未來3年內(nèi)仍將是新能源車的主流，之后鎳氫電池技術(shù)將和磷酸鐵鋰、氫燃料電池三分天下，5年后將逐漸被鋰電池及燃料電池所取代。
新能源車用的電池有哪幾種，區(qū)別在哪里？
新能源汽車電池類型主要為：鋰離子電池、鎳氫電池、燃料電池、鉛酸電池、超級電容器。
1、鉛酸蓄電池：鉛酸蓄電池已有100多年的歷史，廣泛用作內(nèi)燃機(jī)汽車的起動動力源。它也是成熟的電動汽車蓄電池，它可靠性好、原材料易得、價格便宜。
2、鎳氫蓄電池：鎳氫蓄電池屬于堿性電池，鎳氫蓄電池循環(huán)使用壽命較長，無記憶效應(yīng)，但價格較高。
3、鋰離子電池：鋰離子二次電池作為新型高電壓、高能量密度的可充電電池，其獨(dú)特的物理和電化學(xué)性能，具有廣泛的民用和國防應(yīng)用的前景。
4、鎳鎘電池：鎘電池鎳鎘電池的應(yīng)用廣泛程度僅次于鉛酸蓄電池，其比能量可達(dá)55W·h/kg，比功率超過190W/kg?？煽焖俪潆?，循環(huán)使用壽命較長，是鉛酸蓄電池的兩倍多，可達(dá)到2000多次，但價格為鉛酸蓄電池的4～5倍。
5、鈉硫蓄電池：一個是比能量高。其理論比能量為760W·h/kg，實(shí)際已大于100W·h/kg，是鉛酸電池的3～4倍。另一個是可大電流、高功率放電。其放電電流密度一般可達(dá)200～300mA/mm2，并瞬時間可放出其3倍的固有能量。再一個是充放電效率高。
電動汽車電池：
電動汽車電池分兩大類，蓄電池和燃料電池。蓄電池適用于純電動汽車，包括鉛酸蓄電池、鎳氫電池、鈉硫電池、二次鋰電池、空氣電池、三元鋰電池。
燃料電池專用于燃料電池電動汽車，包括堿性燃料電池(AFC)、磷酸燃料電池(PAFC)、熔融碳酸鹽燃料電池(MCFC )、固體氧化物燃料電池(SOFC)、質(zhì)子交換膜燃料電池(PEMFC )、直接甲醇燃料電池(DMFC )。
新能源電動車電池有幾種
近些年，隨著環(huán)保、節(jié)能減排政策的推行，新能源車得到了空前的發(fā)展，并且已經(jīng)逐漸成長為車市當(dāng)中的銷量新秀。
但對于新能源車，續(xù)航、充電和安全是消費(fèi)者最關(guān)心的三個問題，而它們表現(xiàn)的好壞很大程度上取決于電動車的動力來源——電池。
那么，現(xiàn)在市面上新能源車所用的電池有何不同？它們之間的區(qū)別又在哪里？哪個更可靠？今天，教授就這幾個方面講講，看有沒你不懂的。
電池的種類有非常多，按類型可以分為化學(xué)、物理和生物電池三種；若是按結(jié)構(gòu)來講，又可以分為蓄電池和燃料電池兩大類別。
從類型種類上講，現(xiàn)在新能源車上所用的電池均屬于化學(xué)電池，常見的有鉛酸、鈦酸鋰、鈷酸鋰、磷酸鐵鋰、鎳鈷錳、鎳鈷鋁五種動力電池。
其中，能量密度更高、性能更穩(wěn)定的磷酸鐵鋰和三元鋰電池，是目前電池市場流通最廣的兩種電池，也是目前電動車應(yīng)用最廣泛的主流動力源。
因?yàn)楝F(xiàn)在市面上主要流通的是磷酸鐵鋰和三元鋰電池，所以，在接下來我們主要針對這兩種電池，解讀一下兩種電池的區(qū)別所在。
兩者電池區(qū)別在哪里？先說結(jié)果，在安全性、使用壽命和制造成本層面，磷酸鐵鋰電池要比三元鋰電池有優(yōu)勢，但在能量密度上，三元鋰電池要比磷酸鐵鋰電池略勝一籌。
能量密度：三元鋰電池大于磷酸鐵鋰電?
能量密度，是評價電池性能優(yōu)劣的一項(xiàng)重要指標(biāo)。一般來講，能量密度越高，單位重量或體積下電池內(nèi)含有的電能就越高，可為車輛提供的續(xù)航里程也就越遠(yuǎn)。
多說無益，舉個例子。打個比方，兩塊同樣重量和大小的礦石，一塊含雜質(zhì)較多，一塊雜質(zhì)少提取成分含量高，那么毫無疑問含量高的會更加值錢。所以，在相同體積下，能量密度越高，存儲電能能力越強(qiáng)。
因?yàn)楣逃谢瘜W(xué)屬性，磷酸鐵鋰電池電壓低，能量密度大概在140Wh/kg左右；而三元鋰電池電壓高，能量密度基本在240kWh/kg。這也就是說，在相同電池重量下，三元鋰的能量密度是磷酸鐵鋰電池能量密度的1.7倍。
目前來說，三元鋰電池有NCM523、NCM622和NCM811三種，其中NCM811電池是主流應(yīng)用電池。鮮為人知的是，這三類電池命名方式均源自正極材料鎳鈷錳的比例，譬如811電池，正極材料主要是用80%鎳、10%鈷和10%錳，簡單的來說就是在之前的三元鋰電池基礎(chǔ)上面，將電極的材料變成了8：1：1。
值得注意的是，因?yàn)閷﹄姵乩m(xù)航要求的不斷上升，高鎳NCM811是電池發(fā)展重點(diǎn)突破方向。而選擇它的主要原因是：鎳元素含量的升高會促使三元（鎳鈷錳）正極材料的比容量上升，進(jìn)一步可擴(kuò)大電芯的能量密度，而電能存儲量會隨著能量密度的增大上升。
事實(shí)上，在三元鋰電池出現(xiàn)之前，NCA電池是新能源車動力源的主流，而經(jīng)過某機(jī)構(gòu)對NCA和NCM811電池的測試，發(fā)現(xiàn)只需要使用5%鈷的NCA在性能上要比鈷含量10%的NCM811電池更占有優(yōu)勢，但因?yàn)殒団掍X電池制作工藝、成本都高，而且技術(shù)掌握在日韓企業(yè)手里，所以現(xiàn)在國內(nèi)企業(yè)主要研發(fā)鎳鈷錳電池。
安全性：磷酸鐵鋰電池大于三元鋰電?
因?yàn)椴牧显?，磷酸鐵鋰電池?zé)岱€(wěn)定性是最好的，電熱峰值大于350℃，當(dāng)溫度處于500-600℃內(nèi)部化學(xué)成分才會開始分解。但其耐低溫性能較差，容量3500mAh的電池，在零下10℃環(huán)境中工作，100次充放電循環(huán)以后，電池就處于報廢狀態(tài)。
相比較之下，三元鋰電池材料不穩(wěn)定，經(jīng)常在200度左右就容易發(fā)生分解，并且在高溫作用下電解液會迅速燃燒，引發(fā)連鎖反應(yīng)，甚至引起車輛發(fā)生自燃！所以，現(xiàn)在很多搭載三元鋰電池的新能源車，都需要加入過溫防護(hù)和電池管理系統(tǒng)來保護(hù)電池。
不過，三元鋰電池的低溫性能要比磷酸鐵鋰電池好。在低溫狀態(tài)下，磷酸鐵鋰電池充放電的下限值為-20℃，而三元鋰電池的下限值為-30℃，低溫放電性能更好。據(jù)測試，在相同低溫條件下，三元鋰電池的低溫續(xù)航里程衰減不到15%。
壽命：磷酸鐵鋰電池大于三元鋰電?
電池壽命就是電池在多次完全充放電后的電量衰減，一般電動車電池充滿后有效電量衰減到原有80%電量以下就代表需要更換電池，更換標(biāo)準(zhǔn)和手機(jī)電池是一樣的。
正常來講，磷酸鐵鋰電池完全充放電循環(huán)次數(shù)可達(dá)3500次，之后每充放電一次，電量衰減一次，多次衰減后到原有電量的80%以下。換算成時間，每天充放電一次，磷酸鐵鋰電池將近10年才會開始走向衰減，更換電池。
不同于磷酸鐵鋰電池，三元鋰電池比磷酸鐵鋰壽命短一些，完全充放電循環(huán)超過2000次就會開始出現(xiàn)衰減現(xiàn)象，時間一般是6年左右。不過，通過電池管理等方法可以稍微延長一點(diǎn)電池壽命，但也僅是稍加延緩而已。
當(dāng)然，電池組的壽命并非是單體電池壽命簡單的總和。作為組合體，只有當(dāng)電池組里面的多個電池單體性能高度一致時，電池組的壽命才能發(fā)揮出接近單體電池的水平。
制造成本：三元鋰電池大于磷酸鐵鋰電?
在電池成本上，磷酸鐵鋰電池也有巨大優(yōu)勢，它沒有貴重金屬（鎳鈷金屬元素），所以在生產(chǎn)成本上較低。三元鋰電池使用了鎳鈷錳多種材料，并且高鎳電池的生產(chǎn)需要比較嚴(yán)格的工藝環(huán)境，目前成本比較高。
其次，這些年，鋰、鈷等金屬***面臨稀缺問題，尤其是金屬鈷，價格一路飛漲，報價20萬元/噸以上。而一噸電解鎳的價格，現(xiàn)在也就11萬元左右。所以，很多電池企業(yè)不得不往811發(fā)展，提升鎳含量，降低鈷含量，進(jìn)而降低成本。
書歸正傳，綜合電池能量密度、低溫性能、安全性、使用壽命以及成本來看，磷酸鐵鋰電池和三元鋰電池是各有優(yōu)勢，但若非要說誰輸誰贏，還真的難以下定論。
不過，現(xiàn)在特斯拉已經(jīng)在研發(fā)固態(tài)電池了，所以套用理想汽車創(chuàng)始人李想的一句話：磷酸鐵鋰電池屬于大巴，三元鋰電池屬于乘用車，而固態(tài)電池屬于未來。
本文來源于汽車之家車家號作者，不代表汽車之家的觀點(diǎn)立場。
新能源電動車電池有三種：1.三元鋰電池。2.磷酸鐵鋰電池。3.鉛酸電池。1.三元鋰電池是最常見，也是蓄電量最大的鋰電池。缺點(diǎn)是價格貴，安全性差。磷酸鐵鋰電池是近兩年才逐漸推廣的鋰電池。優(yōu)點(diǎn)是安全，便宜，缺點(diǎn)是體積大，重量大，存儲的電能沒有三元鋰電池好。鉛酸電池是最普通的電池，也只有老年代步車才會裝配鉛酸電池。2.新能源電車要想續(xù)航里程遠(yuǎn)，就必須增大電池的容量，在同等體積的情況下，三元鋰電池蓄電能力更強(qiáng)，所以大部分新能源汽車上都裝配三元鋰電池。只有部分國產(chǎn)車型才配備磷酸鐵鋰電池。3.鉛酸電池最安全，但是鉛酸電池蓄電能力是最小的，而且體積大，重量最大，所以只有老年代步車才配備鉛酸電池。
標(biāo)簽： #電池
