電動(dòng)汽車的“心臟”：4種電池技術(shù)分析

    鋰電世界  電動(dòng)汽車的發(fā)展離不開(kāi)電池的革新，在許多文章中都有提到過(guò)電動(dòng)汽車的電池的續(xù)航能力、充電不便等電動(dòng)汽車目前面臨的問(wèn)題。在我們?cè)诒г沟臅r(shí)候，電動(dòng)汽車的電池技術(shù)真的在止步不前嗎?其實(shí)不是這樣的，大廠商也在不斷地革新著電動(dòng)汽車的電池質(zhì)量和電容量的問(wèn)題。目前市場(chǎng)上有這樣幾種電池：鉛酸蓄電池、磷酸鐵錳鋰電池、磷酸鐵鋰電池、鈷酸鋰電池和三元聚合物鋰電池等，而且目前電動(dòng)汽車的續(xù)航能力也得到了改善，那么，現(xiàn)在的電池技術(shù)的具體情況如何呢?

    鉛酸蓄電池：最常見(jiàn)的電池

    鉛酸蓄電池是平日里最常見(jiàn)的電池，主要的優(yōu)點(diǎn)是電壓穩(wěn)定、價(jià)格便宜，但同時(shí)也存在著比能低、使用壽命短和日常維護(hù)頻繁等問(wèn)題。在國(guó)內(nèi)，鉛酸蓄電池在國(guó)內(nèi)的低速電動(dòng)汽車上的應(yīng)用很是普遍，除了上面提到的優(yōu)點(diǎn)外，這種電池的價(jià)格也比其他的電池價(jià)格低。鉛酸蓄電池有2V、4V、6V、8V、12V和24V等系列，容量從200mAh到3000mAh。那么現(xiàn)在算一下鉛酸蓄電池的放電時(shí)長(zhǎng)，這里有個(gè)公式，可以用來(lái)粗略的計(jì)算一下：額定容量×放電容量倍率×〔1+溫度系數(shù)×(環(huán)境溫度-25)〕/放電電流=放電時(shí)長(zhǎng)。鉛酸蓄電池雖然價(jià)格低廉，但是電池的續(xù)航能力比較低。所以，電動(dòng)汽車上的完全由這種電池來(lái)提供能源并不是太合適。

    磷酸鐵錳鋰電池：比亞迪的電池技術(shù)

    近日，比亞迪董事長(zhǎng)王傳福表示，比亞迪最新研究的磷酸鐵錳鋰電池突破了傳統(tǒng)的磷酸鐵鋰電池的能量密度限制，達(dá)到了三元材料水平，而在成本控制上比普通的磷酸鐵鋰更加優(yōu)秀，而且已經(jīng)應(yīng)用在了比亞迪電動(dòng)車上，續(xù)航能力得到了大幅度的提升。

    在比亞迪秦這款電動(dòng)汽車上便應(yīng)用了該種電池，這款電池就是在磷酸鐵鋰路線下的改進(jìn)型，叫磷酸鐵錳鋰，就是在材料里面添加錳元素。這種電池的能量密度已經(jīng)達(dá)到了三元材料的密度。在續(xù)航能力上比現(xiàn)在的磷酸鐵鋰電池更加的持久，由于目前沒(méi)有得到確切的價(jià)格消息，所以暫時(shí)不予比較。

    磷酸鐵鋰電池：電動(dòng)汽車電池的另一種選擇

    磷酸鐵鋰電池屬于鋰離子二次電池，主要用作動(dòng)力電池，而且它的放電效率較高，倍率放電情況下充放電效率可達(dá)到90%以上，而鉛酸電池大約為80%。在電池中，磷酸鐵鋰電池的安全性也高于其他的電池，理論壽命可以達(dá)到7～8年，實(shí)際使用壽命大約為3～5年，性能價(jià)格比理論上為鉛酸電池的4倍以上。

    下面再來(lái)說(shuō)說(shuō)它的缺點(diǎn)，磷酸鐵鋰電池的價(jià)格高于其他類型的電池，而且，電池容量較小，續(xù)行里程短，而且報(bào)廢后基本上不能回收再利用，沒(méi)有可回收價(jià)值。綜上所述，磷酸鋰鐵電池在電動(dòng)汽車上的應(yīng)用，會(huì)使整體的成本提升，而且電池不可回收利用，這樣會(huì)造成資源的浪費(fèi)和消耗。

    鈷酸鋰電池：TESLA的專屬電池

    TESLA電動(dòng)車的電池采用了松下提供的NCA系列(鎳鈷鋁體系)18650鈷酸鋰電池，單顆電池容量為3100毫安時(shí)。TESLA采用了電池組的戰(zhàn)略，85kWh的MODEL S的電池單元一共運(yùn)用了8142個(gè)18650鋰電池，工程師首先將這些電池以磚、片逐一平均分配最終組成一整個(gè)電池包，電池包位于車身底板。

    鈷酸鋰電池具有結(jié)構(gòu)穩(wěn)定、容量比高、綜合性能突出、但是其安全性差而且成本非常高，主要用于中小型號(hào)電芯，標(biāo)稱電壓3.7V。TESLA把這樣的電池組合到一起，安全性就成了一個(gè)很需要關(guān)注的問(wèn)題，TESLA的工程師在電池包內(nèi)的保險(xiǎn)裝置分布到每一節(jié)18650鈷酸鋰電池，每一節(jié)18650鈷酸鋰電池兩端均設(shè)有保險(xiǎn)絲，當(dāng)電池出現(xiàn)過(guò)熱或電流過(guò)大時(shí)，保險(xiǎn)絲會(huì)切斷，以此避免因某個(gè)電池出現(xiàn)異常情況(過(guò)熱或電流過(guò)大)時(shí)影響到整個(gè)電池包。那么，就此來(lái)看，鈷酸鋰電池雖然本身存在著缺陷，但是在TESLA的工程師的包裝上安全性基本上可以忽略。顯然，這樣的解決方案還是很適合在純電動(dòng)汽車上發(fā)展。

    從上面的表格里可以更加直觀的比較幾種用在電動(dòng)車上的電池。鈷酸鋰電池組相對(duì)于其他的電池來(lái)說(shuō)續(xù)航里程、電池總?cè)萘恳蚕鄬?duì)于其他的電池要高，如果鈷酸鋰電池的安全性再提高一點(diǎn)，那么其在電動(dòng)汽車上的推廣便可以不僅在特斯拉上。電池技術(shù)目前仍在不斷地進(jìn)行著革新，目前三元鋰電池的時(shí)代在慢慢到來(lái)(磷酸鐵錳鋰電池便是三元鋰電池的一種)，那么，電動(dòng)汽車的發(fā)展，在未來(lái)還會(huì)不會(huì)受電池的禁錮呢?在小編看來(lái)，電池不會(huì)再成為電動(dòng)汽車發(fā)展路途上的羈絆，最核心的問(wèn)題正在慢慢的化解。