新能源汽車動力電池種類有哪些？

相關(guān)于傳統(tǒng)的汽車行業(yè)來說，電動汽車是以電能為資源動力，把傳統(tǒng)的汽車能源所用的動力進(jìn)行了徹底的改變。傳統(tǒng)汽車大多數(shù)用的都是化石燃料，但電動汽車重要能源是電能，這也是隨著社會的發(fā)展進(jìn)行的重大變革。電動汽車的核心是發(fā)展電動汽車的電池，電動電車的電池是現(xiàn)代行業(yè)的重要關(guān)鍵打破點(diǎn)。

電動汽車的發(fā)展離不開電池的革新，大廠商也在不斷地革新著電動汽車的電池質(zhì)量和電容量的問題。目前市面上主流的新能源電動汽車電池種類大致歸為鉛酸電池、鎳氫電池、鈷酸鋰離子電池、錳酸鋰離子電池、磷酸鐵鋰離子電池和三元鋰離子電池（鎳鈷錳酸鋰離子電池）等幾大門類。

汽車動力鋰電池種類

鉛酸電池：成本低、低溫性好、性價比高；能量密度低、壽命短、體積大、安全性差。由于能量密度和使用壽命很低，作為動力的電動汽車無法擁有良好的車速和較高的續(xù)航里程，一般用于低速車。

鎳氫電池：成本低、技術(shù)成熟、壽命長、耐用；能量密度低、體積大、電壓低、有電池記憶效應(yīng)。由于其超強(qiáng)耐用性，被豐田混動車型普銳斯長期采用。與鋰離子電池相比，電池單體電壓僅為1.2v，為鋰離子電池的1/3，因此需求電壓一定的情況下，鎳氫電池體積比鋰離子電池大不少。雖然性能優(yōu)于鉛酸電池，但是含有重金屬，遺棄后對環(huán)境造成污染。

鋰離子電池：是目前最技術(shù)最先進(jìn)的電池之一。這種電池能量密度高，能存的電就多；循環(huán)壽命長，能充放電的次數(shù)就多，用的年頭也長?，F(xiàn)在用在電動汽車上的鋰離子電池，重要是兩種：磷酸鐵鋰離子電池和三元鋰離子電池。簡單來說，“磷酸鐵鋰”、“三元鋰”都是動力鋰電池的正極材料，對電池能量密度有著決定性用途，所以在電池命名規(guī)則上，多以正極材料來命名，三元鋰離子電池和磷酸鐵鋰離子電池的由來皆是如此。

磷酸鐵鋰離子電池

磷酸鐵鋰電池熱穩(wěn)定佳、安全、成本低、壽命長；能量密度低、怕低溫。熱穩(wěn)定性是動力鋰離子電池中最好的。電池溫度處于500-600℃時，其內(nèi)部化學(xué)成分才開始分解，并且穿刺、短路、高溫都不會燃燒或者爆炸，因此比松下的鈷酸鋰離子電池的安全性更高，使用壽命也較長。

但能量密度低，導(dǎo)致電池重量更重，體積也更大，車輛續(xù)航里程一般。而其最大的痛點(diǎn)在于低溫充電問題，當(dāng)溫度低于-5℃時，充電效率低，不適合北方在冬天充電的需求。

三元鋰離子電池

三元鋰離子電池能量密度高、循環(huán)壽命長、不懼低溫；高溫下穩(wěn)定不足。能量密度可達(dá)最高，但高溫性相對較差，關(guān)于續(xù)航里程有要求的純電動汽車，其是主流方向，且適合北方天氣，低溫時電池更加穩(wěn)定。特斯拉公布的Model3，即采用松下的21700型三元圓柱形電池。

缺點(diǎn)就是三元材料的脫氧溫度是200℃，并且無法通過針刺實(shí)驗(yàn)，表明三元電池在內(nèi)部短路、電池外殼損壞的情況下，容易引發(fā)燃燒、爆炸等安全事故。

三元鋰離子電池到底是哪三元？三元鋰離子電池的“三元”指的是包含鎳（Ni）、鈷（Co）、錳（Mn）或鋁（Al）三種金屬元素的聚合物，在三元鋰離子電池中做正極。三者缺一不可，在電池內(nèi)部發(fā)揮巨大的用途。

鎳：重要用途是提升電池的體積能量密度，是提升續(xù)航里程的重要突破口，但含量過多會導(dǎo)致鎳離子占據(jù)鋰離子位置（鎳氫混排），導(dǎo)致容量下降。

鈷：抑制陽離子的混排，用以提升穩(wěn)定性和延長電池的壽命，此外，也決定了電池的充放電速度和效率（倍率性能），但過高的鈷含量會導(dǎo)致實(shí)際容量降低。

鋁或錳：鈷是十分昂貴的稀有金屬成本高昂，錳或鋁的用途在于降低正極材料成本，同時提升電池的安全性和穩(wěn)定性。

為了提高三元鋰離子電池的容量，就要提高正極中鎳的比例。所以你看，鎳的比例在不斷提高，從早期的NCM111，到近兩年的NCM523、NCM611，再到今年紛紛上馬的NCM811，電池能量密度越來越大，鎳用得也是越來越生猛。

鎳用得多，鈷和錳的比例必然會減少。電池的壽命和穩(wěn)定性是不是會受影響？理論上會，但現(xiàn)在三元鋰離子電池主角無疑就是“高鎳”的三元鋰離子電池。這一方面是政策原因，續(xù)航里程長、電池能量密度高的電動汽車，能拿到的財(cái)政補(bǔ)貼就多；另一方面是各汽車廠商要搶風(fēng)頭，搞續(xù)航里程競賽，好像誰家的車?yán)m(xù)航長，誰家的技術(shù)就先進(jìn)。

隨著補(bǔ)貼政策的“退坡”和退出，三元鋰離子電池的“高鎳”沖動可能會冷靜一下。而隨著磷酸鐵鋰技術(shù)的進(jìn)步，與三元鋰互爭雄長也在意料之中。比亞迪八月份透露，將于明年5-六月份推出的全新一代鐵鋰離子電池，體積比能量密度將提升50%，壽命長達(dá)8年120萬公里，成本還可以節(jié)約30%。有分析說，磷酸鐵鋰的能量密度有望與622三元鋰離子電池媲美，誠如此，再有安全性好、壽命長、成本低的加持，磷酸鐵鋰離子電池未嘗不會再回舞臺中央。

磷酸鐵鋰離子電池和三元鋰離子電池，不能簡單說哪種好，只能說各擅勝場。磷酸鐵鋰離子電池勝在壽命長、安全性好、成本低，但能量密度和低溫性能稍遜；三元鋰離子電池勝在能量密度大，存電多，但安全性和壽命稍遜。

再過幾年，就要看固態(tài)鋰離子電池了。固態(tài)鋰離子電池，電解質(zhì)由液體變成了固體，電容量大、充電速度快，又沒有電解液泄漏起火的風(fēng)險，可謂理想的動力鋰電池。全球已經(jīng)有幾家公司推出了固態(tài)電池的原型電池，也許三五年之內(nèi)，這種電池就會異軍突起。