對于電動車電池，選鋰電池好，還是鉛酸電池好？
來源：寶鄂實業(yè)
2019-04-02 10:30
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電動車雖然發(fā)展了這么多年，但是很多人對于電池的選擇一直很糾結(jié)，因為他們不知道到底是該選鋰電池，還是選鉛酸電池？其實，對于這個問題，大家也不必過于糾結(jié)。作為一名電池師傅，今天來給大家分析一下。
首先，我們先來看一下最常用的鉛酸電池，其主要的特點是較為穩(wěn)定，技術(shù)相對成熟，且價格相對較低。此外，鉛酸電池?fù)碛锌苫厥漳嫘迯?fù)性，簡單來說，如果將其壽命耗盡后可以回收，可以在最大程度降低用戶的損失。
但是，鉛酸電池的缺點也是非常明顯，最值得一提就是其壽命相對較短。一般來說，其充放電的次數(shù)在350次左右，如果一般的方式使用，壽命大約在2-3年耗盡，就得更換新電池。此外，鉛酸電池體積相對較大，重量也相對較重，拆下充電極為不方便。
其次，我們再來看一下鋰電池，其最明顯的特點就是體積相對較小，且重量相對較輕。據(jù)了解，鋰電池的體積和重量是鉛酸電池的一半，甚至更低。當(dāng)然，鋰電池最大的特點是壽命較長和充放電性能好。怎么說呢？一般鋰電池充放電次數(shù)超過520次，是一般鉛酸電池的1.5倍多。另外，其性能更加優(yōu)秀。
不過，鋰電池也有自己的缺點，那就是價格相對較高，其一般為鉛酸電池的數(shù)倍。另外，鋰電池不可回收，這意味著當(dāng)其報廢后，就沒有利用價值了。此外，鋰電池還有一個重大缺點，那就是安全性差，這意味著其可能會帶來新的安全隱患。
從兩者來看，如果只是平常使用電動車，可以考慮選擇鉛酸電池，畢竟其價格和實用性相對較高。而如果追求電動車的體驗，那么就可以考慮鋰電池，畢竟其性能更加優(yōu)秀。那么，作為用戶的你，會如何選擇呢
目前電動車的封裝形式無非就是三種，圓柱，方形和軟包電池三，那么每種不同封裝形式電池的優(yōu)勢劣勢又有哪些呢？
其實提到圓柱電池首先想到車型就是特斯拉。當(dāng)然圓柱電池的應(yīng)用很廣，型號也很豐富，只不過有著特斯拉的大名為前提，我們最熟悉的也就是它的18650和27100兩種型號。拿18650舉例來說，18代表的是電池的直徑，65代表的是電池的高度，0則代表它是圓柱電池，那么27100自然也同理。
18650電池的歷史最早可以追溯到1992年，那個時候的18650大部分被應(yīng)用在數(shù)碼產(chǎn)品上。所以最主要的優(yōu)勢就是技術(shù)成熟，所以18650擁有著更高的良品率，且PACK的成本也能得到有效控制。而且當(dāng)時18650的能量密度就已經(jīng)達(dá)到了現(xiàn)在寧德時代NCM811的水平，所以對于剛剛起步期的特斯拉來說，18650無疑就成為了最佳的選擇。
相較于方形硬殼電池，圓柱電池的空間利用率明顯更差，不過好在可以利用圓柱體中間的空隙流通冷卻液，也算是“廢物利用”的一種。
當(dāng)然18650的劣勢也不能忽視，一個是18650電池采用了金屬外殼加上單體電池容量較小，為了滿足容量需求只能通過數(shù)量的大幅度增加來彌補，那么更大的數(shù)量對于BMS電池管理系統(tǒng)要求更高。拿特斯拉上7000節(jié)18650來說，目前也只有特斯拉的BMS電池管理系統(tǒng)才能滿足如此數(shù)量的運算要求。這也是國內(nèi)沒有廠家用18650的原因之一。
不過，目前18650礙于已經(jīng)發(fā)展到極限，隨之便誕生了最新的21700，未來特斯拉Model 3便會采用21700電池。相較于18650來說，21700個體體積更大，電池能量密度提升近20%。同時隨著技術(shù)的發(fā)展，21700的成本也明顯低于18650。
當(dāng)然21700也并不完美，真正了解電池的朋友們肯定知道這樣一組數(shù)據(jù)，電池容量每上升10%，電池的循環(huán)壽命就會降低20%，充放電倍率就會下降30%-40%，電芯溫度會上升20%，所以這意味著需要運算能力更強的BMS電池管理系統(tǒng)來對電池進行有效的控制。就目前國內(nèi)BMS技術(shù)水準(zhǔn)來說，想要用上21700電池著實還是需要一段路要走。
可以說方形硬殼電池是目前國際領(lǐng)域應(yīng)用面最廣的電池PACK形式，國內(nèi)目前主流的蔚來，吉利等一系列新能源車企均采用方形硬殼電池，而國際傳統(tǒng)大廠如奧迪，寶馬等也均采用方形硬殼電池解決方案。方形硬殼電池應(yīng)用面廣的最主要原因之一就是其供應(yīng)商也更多且技術(shù)難度相對較低，國內(nèi)絕大多數(shù)電池供應(yīng)商均選擇研發(fā)方形硬殼電池。比如大名鼎鼎的寧德時代就是主要提供方形硬殼電池的供應(yīng)商。
方形電池優(yōu)勢除了剛剛說的供應(yīng)商豐富之外，它的可定制化程度也更高，同時方形的空間利用率相對圓柱電池也更高，但問題在于外層的硬質(zhì)保護殼會明顯增加電池包的整體重量，所以國內(nèi)類似理想制造ONE都開始以鋁材作為外層保護殼，有效的保證輕量化從而提升電池能量密度。
與此同時，方形電池的單體容量和體積都更大，單體數(shù)量自然隨之降低，那么對于BMS電池管理系統(tǒng)的要求也就更低。目前方形硬殼電機最有代表性就是由寧德時代推出的NCM811，電池密度達(dá)到了170kW/kg。
主要劣勢就在于可定制自由度高，導(dǎo)致制造工藝不統(tǒng)一，每塊電池的差異就會凸顯出來。相對于圓柱電池，方形硬殼電池對于冷卻系統(tǒng)布置的要求也更高。不過隨著國家對于電池標(biāo)準(zhǔn)政策的推出，未來方形電池的差異也會隨之減小。
軟包電池雖然在汽車市場上應(yīng)用的并不多，但我們對它并不陌生。我們的手機基本上采用的都是軟包電池。
軟包電池的外殼采用的是鋁塑膜材質(zhì)，跟采用鋁殼的方形和圓柱電池相比來說重量更輕。在同等容量下，軟包電池的重量要輕20%，而在同等重量下，軟包電池的容量要比鋁殼電池高50%。所以軟包電池的理論能量密度要更高于方形電池和圓柱電池。
同時，軟包電池最大的優(yōu)勢在于可以進行模塊化定制，對于電池放置空間的要求并不高，目前許多PHEV車型都采用的是軟包電池。
不過由于鋁塑膜材質(zhì)無法對電池本體起到保護作用，所以需要更堅硬的“外殼”來保護，所以在視覺上軟包電池還是有硬殼包裹。不過定制的軟包電池在形狀上有著更多的想象空間，變化更多，不止局限于矩形?？梢越M成小型電池組放置在后備廂下方，也可以做成T字形布局。目前可查的也就只有日產(chǎn)軒逸純電和別克的Velite 5了。
由于內(nèi)部為疊片式的軟包電池，一片片軟包電池豎直疊放在一起，所以電池?zé)峁芾硐到y(tǒng)的布置就需要在每兩片電池中間需要加上一層冷卻片，冷卻液通過注水口注入，填充冷卻片上的管路，循環(huán)流動并帶走熱量，再一次提高了成本。
更主要的原因是軟包電池的工藝不是很成熟，主要技術(shù)都掌握在日韓電池供應(yīng)商手里。再加上可定制化豐富，所以生產(chǎn)標(biāo)準(zhǔn)和工藝并不統(tǒng)一。更主要的原因國內(nèi)對于生產(chǎn)鋁塑膜外殼的技術(shù)較差，目前主要依賴進口，所以成本更高。種種因素導(dǎo)致了軟包電池在市場中的應(yīng)用廣泛度較低。
