在剛剛過去的2017年，蔚來、小鵬、車和家、威馬等多家新造車勢力紛紛推出了自家的首款量產車型或接近量產車的工程樣車，上汽、廣汽、比亞迪、北汽等傳統(tǒng)汽車廠商也不斷豐富著自己的新能源產品，新能源汽車領域可謂是風起云涌。

經過這一年的醞釀，再加上將會在今年4月1日正式實施的雙積分政策助力，2018年的新能源汽車市場注定廝殺慘烈。

當然了，繁榮的景象掩蓋不了新能源汽車所面臨的階段性問題，最大的問題便是動力電池的續(xù)航以及充電問題，這也是目前制約新能源汽車銷售的主因。某種程度上講，我們談論新能源汽車，本質上就是在談論電池。新年伊始，我們就來全方位的聊一聊現階段的動力電池，種類有哪些？有什么優(yōu)缺點？電池安全如何來保障？各家車企如何來選擇？哪些電池供應商讓人放心？你想知道的都會在這里。

動力電池

一、我們該把電池擺在怎樣的高度？

同內燃機在傳統(tǒng)能源汽車上的作用一樣，電池是新能源汽車的動力源，其重要意義不言而喻。

動力電池

在純電動汽車上，電池除了提供動力來源外，電空調、電剎車、電轉向三小電系統(tǒng)等也全部由動力電池來供應能源。

在成本方面，現階段，電池成本占比達到了整車的30%-40%，是三大電系統(tǒng)（電池、電控、電機）中占比最高的部分。作為對比，傳統(tǒng)能源汽車上的發(fā)動機大概占整車成本15%左右。綜合來看，電池是決定電動汽車續(xù)航、價格、駕乘品質的關鍵所在，每一點都是影響消費者購買意愿的重要因素。

二、動力電池的種類以及優(yōu)缺點

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不同電動車的續(xù)航、價格以及充電時間不同，其中很重要的一個原因就是車輛的動力電池種類不同。至于種類是如何劃分的，各自種類有什么特點，稍后再說，我們先來看看車輛動力電池的組成。

動力電池常被稱作是電池包，本質上來說，電池包就是靠一個個單個的電池芯組成的。首先，一定數量的電池芯會被組合到一起形成電池模組，然后多個電池模組再被組合到一起形成電池包。這樣的組成形式有利于對電池進行統(tǒng)一管理與監(jiān)控，同時具有不錯的安全性。

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電池芯、電池模塊與電池包三者之間的關系。

對動力電池有了大概的認識之后，我們再聊電池的種類就比較清楚了。說是電池種類，其實嚴謹一些應該說是電芯的種類。前面講到電池包是由一個個電池芯組成的，電池芯的種類就決定了電池包的形態(tài)、續(xù)航能力、充放電效果等。

首先，按照結構劃分，電池芯可以分為圓柱電池、方殼電池以及軟包電池。目前這三種結構電池芯在新能源車型上都有應用，比如特斯拉旗下車型都采用圓柱電池，日產Leaf（聆風）則采用的是軟包電池。

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圓柱電池、方殼電池與軟包電池典型形態(tài)。

圓柱電池應該是我們最容易想象到的結構，因為日常生活中我們最常接觸的電池形式就是這種圓柱形。同我們常見的5號、7號電池類似，車用圓柱電池也具有特定的規(guī)格型號，比如18650、21700型號等，其中前兩位數字表示圓柱電池的直徑，18即代表18mm。三四位表示圓柱電池的高度，最后一位“0”則表示電池為圓柱形態(tài)。

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這種圓柱電池最早是由索尼（SONY）公司設立標準并制造的，如今這種電池已經廣泛應用在了新能源汽車領域。

因為圓柱電池具有統(tǒng)一的規(guī)格，因此設計打包成模組非常方便，但是其能量密度因為規(guī)格限制會受到影響。

方殼電池通常指具有鋁制或鋼制外殼方形電池，這種電池沒有統(tǒng)一的規(guī)格限制，可以根據客戶要求進行定制，相對來說，這種電池能量密度較高，重量較輕，但是長時間使用后其邊角處電解液化學性能退化會比較明顯，影響電池性能。

軟包電池，顧名思義其電池外殼是由一層鋁塑膜包裝而成，因此設計較為靈活，可以隨意改變形狀、薄厚，打包成模組較為靈活方便。另外，這種電池重量輕、能量密度高、循環(huán)性好。安全方面也要比方殼電池和圓柱電池要高，是目前發(fā)展?jié)摿^大的一種電池結構。

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采用軟包電池的日產Leaf電池組，可以看到其電池模塊并不統(tǒng)一，擺放方向也不一致，電池包呈現出來的形態(tài)為不規(guī)則形。

上面是按照電池的形態(tài)劃分，如果按照電池材料劃分的話，電芯有磷酸鐵鋰、鎳鈷錳三元鋰等不同類型，這里的材料指的是電池的正極材料，負極材料目前主要以石墨為主，硅碳負極因為能夠極大拓展電池能量密度因此具有很高的關注度，是目前電池發(fā)展方向之一。

拿目前常見的磷酸鐵鋰電池和三元鋰電池對比，兩者屬于優(yōu)勢互補，一方面磷酸鐵鋰具有較高的安全性，但是其循環(huán)壽命以及能量密度都較差一些。另一方面，三元鋰電池具備較高的能量密度、循環(huán)壽命以及抗低溫衰減能力，但是其安全性相對要低一些，至今我國仍然規(guī)定三元鋰電池不能應用在大巴等商用車上。

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不過也不用擔心，無論是磷酸鐵鋰電池還是三元鋰電池，應用之前都會經過火燒、碰撞、穿刺等安全測試。通過合理的電池管理系統(tǒng)以及溫度控制系統(tǒng)，三元鋰電池的安全性還是可以得到保障的。

三、電池供應商的崛起

要說新能源汽車發(fā)展最大的受益者是誰，那無疑是電池供應商了。在此之前，這些電池供應商的主要客戶是消費電子類廠商，相比汽車廠商而言，這些客戶的需求量只能算是九牛一毛。目前全球電池供應商主要集中在中日韓美四國，其中松下、三星SDI、LG、AESC、比亞迪、寧德時代等電池供應商年出貨量都呈現逐年遞增態(tài)勢。其中寧德時代等電池供應商更是從名不見經傳的“小廠”躋身行業(yè)領導者。

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華晨寶馬首款高端純電動車“之諾1E”的動力電池系統(tǒng)由寧德時代和寶馬共同開發(fā)，由寧德時代制造，與寶馬的合作讓寧德時代聲名鵲起，隨后大眾、北汽、上汽等汽車廠商紛紛尋求合作。

面對崛起的電池供應商，大部分汽車廠商都抱以扶持和合作姿態(tài)，以謀求共贏。比如特斯拉和松下合作投資在美國建立Gigafactory超級電池工廠、上汽與寧德時代合作共建工廠、比亞迪與國軒高科合作共建工廠等，車企與電池廠商聯(lián)姻的例子舉不勝舉。

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特斯拉位于內達華州的Gigafactory工廠計劃產能是35GWh，這一數字相當于2013年全球電池產量總和，最大產能實現之后電池成本預計可以削減30%。

在合作浪潮中也有不少例外，比如日產便拋售了自己控股的AESC電池公司。日產表示隨著電動汽車的普及，電池行業(yè)將告別高利潤，格局可能面臨洗牌。從整車企業(yè)角度來看，開放采購而不是把控一兩家電池供應商，技術路線上風險更低，也有利于降低成本。

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AESC為日產與日本電器NEC在2009年組建的合資公司，日產持有51%股份，而其余股份為NEC持有。2016年，AESC以1622MWh的出貨量，僅次于松下、比亞迪和LG化學，排名全球第四。

有人看得開就有人著急，歐盟在前段時間召開會議商討電池產業(yè)問題，在汽車行業(yè)一直強勢的歐洲廠商面對新能源發(fā)展似乎動作緩慢了些，在電池行業(yè)上更是被中日韓美拉開差距，為此歐盟鼓勵歐洲地區(qū)公司對電池產業(yè)進行投資，其中德國大眾集團以及奔馳、寶馬公司都有創(chuàng)立自己電池工廠的意圖，甚至已經采取了相關部署。

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去年法蘭克福車展期間，大眾公布大規(guī)模電動車發(fā)展計劃《RoadmapE》，其中非常重要的一條信息就是大眾將投資500億歐元來發(fā)展電動車電池產業(yè)。

四、電池回收問題

廢舊電池存在高污染性，這一點想必是人盡皆知，隨著新能源汽車的增多，將來廢舊電池回收問題不得不考慮?；叵胍幌?，自己家中的廢電池都是怎樣處理的，如果我沒有猜錯的話，百分八十是放在抽屜里當它不存在一樣吧。

目前三元鋰電池包循環(huán)壽命大概在2000次左右，磷酸鐵鋰電池包表現會相對差一些，但是按照正常使用的話使用年限也在10年左右，對于現階段來說電池回收可能不是大問題，但兩三年后就不得不“還債”了。對于追求利潤的車企來說，廢電池回收顯然是費力不得好，但不得不面對，現階段還沒有特別明確的規(guī)定或制度，將來政府、電池生產廠商、車企應該會聯(lián)合起來應對這一難題。

目前已有的處理方案是對老舊電池進行篩選，狀況較好的可能會被用作低耗能設備的儲能裝置，對于狀態(tài)較差的就要拆解回收了。

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這是BOSCH公司關于電池回收問題的解決方案，把廢舊電池進行拆解重組，然后當做儲能系統(tǒng)用來平衡電網電壓。

五、未來電池發(fā)展

雖然說電動車的續(xù)航里程不只是由電池來決定的，但現階段電動汽車續(xù)航確實受到電池技術的制約，下面列出了目前比較具有發(fā)展?jié)摿Φ碾姵胤N類。

1、硅碳復合負極材料

硅碳復合材料作為未來負極材料的一種，其理論克容量比石墨類負極高出了10倍有余，其產業(yè)化后，將大幅提升電池的容量。目前各大材料廠商紛紛在研發(fā)硅碳復合材料，如BTR、革鑫納米、杉杉、華為、三星等。現在硅碳復合材料存在的主要問題有：充放電時，體積膨脹，吸液能力強；循環(huán)壽命差。目前正在通過硅粉納米化，硅碳包覆、摻雜等手段解決以上問題，且部分企業(yè)已經取得了一定進展。

2、石墨烯

石墨烯自2010年獲得諾獎以來，廣受全球關注，特別是在中國。國內掀起了一股石墨烯研發(fā)熱潮，其具諸多優(yōu)良性能，如導電性能優(yōu)異、導熱性較高，機械強度高。

由于石墨烯當前的批量生產工藝不成熟、價格高昂、性能不穩(wěn)定，石墨烯將率先作為正負極添加劑在鋰離子電池中使用。

3.固態(tài)電池

固態(tài)電池是用特殊的固態(tài)材質代替液態(tài)的電解液，這樣一來，鋰電池自身的安全問題就徹底得到了根治。另外，固態(tài)電池相比同體積的鋰電池容量至少提升兩倍，在相同的續(xù)航里程下，固態(tài)電池體積可以做得更小、更輕。在充電速度方面，固態(tài)電池也具有明顯的優(yōu)勢。

編輯點評：電動化趨勢雖然非常明確，但是電動汽車普及難度還非常大，其中電池性能是非常關鍵的一點。低價格電動車續(xù)航里程短、駕乘體驗不佳，高價格電動車續(xù)航里程雖然提升，但是較高的身價也注定了其是少數人的選擇，對于推動新能源汽車普及意義不大。升級電池性能是新能源汽車普及的根本之一。