鉅大LARGE | 點擊量：957次 | 2020年07月16日
新能源車用的電池有哪幾種？
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)逐漸成長為車市當中的銷量新秀。
但對于新能源車，續(xù)航、充電和安全是消費者最關心的三個問題，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、物理和生物電池三種；若是按結構來講，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。
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%
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，也是目前電動車應用最廣泛的主流動力源。
因為現(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池
能量密度，是評價電池性能優(yōu)劣的一項重要指標。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。
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。
因為固有化學屬性，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上面，將電極的材料變成了8：1：1。
值得注意的是，因為對電池續(xù)航要求的不斷上升，高鎳NCM811是電池發(fā)展重點突破方向。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，進一步可擴大電芯的能量密度，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)過某機構對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，但因為鎳鈷鋁電池制作工藝、成本都高，而且技術掌握在日韓企業(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池
因為材料原因，磷酸鐵鋰電池熱穩(wěn)定性是最好的，電熱峰值大于350℃，當溫度處于500-600℃內(nèi)部化學成分才會開始分解。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，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和電池管理系統(tǒng)來保護電池。
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池
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，更換標準和手機電池是一樣的。
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電池壽命，但也僅是稍加延緩而已。
當然，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池
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)需要比較嚴格的工藝環(huán)境，目前成本比較高。
其次，這些年，鋰、鈷等金屬資源面臨稀缺問題，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。
