我們知道，現(xiàn)在的電動(dòng)汽車大部分使用的動(dòng)力電池是鋰離子電池。而我們?cè)诿襟w，車企的宣傳文案上經(jīng)常看到磷酸鐵鋰，三元鋰等電池類型。

而最近媒體上還熱傳華為開(kāi)發(fā)出了顛覆性的石墨烯電池，性能非常好的報(bào)道。

關(guān)于汽車動(dòng)力電池另一個(gè)熱門題材就是董明珠董小姐任性購(gòu)買銀隆股份的事情，說(shuō)董小姐看中了銀隆的鈦酸鋰電池。

那么磷酸鐵鋰、三元鋰、石墨烯和鈦酸鋰都是什么特性的電池呢？今天老司機(jī)就來(lái)聊聊這個(gè)話題。

鋰離子電池原理

首先我們來(lái)看看鋰離子電池的一般原理。百度百科的解釋如下：

鋰離子電池一般是使用鋰合金金屬氧化物為正極材料、石墨為負(fù)極材料、使用非水電解質(zhì)的電池。

充電時(shí)，正極的鋰離子和電子分開(kāi)，鋰離子在電池內(nèi)部，穿過(guò)隔膜進(jìn)入負(fù)極材料，電子通過(guò)充電機(jī)外部電路進(jìn)入負(fù)極，和鋰離子結(jié)合，停留在負(fù)極材料。

正極

正極材料：可選的正極材料很多，主流產(chǎn)品多采用鋰鐵磷酸鹽。

正極反應(yīng)：放電時(shí)鋰離子嵌入，充電時(shí)鋰離子脫嵌。 

負(fù)極

負(fù)極材料：多采用石墨。新的研究發(fā)現(xiàn)鈦酸鹽可能是更好的材料。

負(fù)極反應(yīng)：放電時(shí)鋰離子脫嵌，充電時(shí)鋰離子嵌入。

簡(jiǎn)單來(lái)說(shuō)，鋰離子電池就是由正極材料、負(fù)極材料、電解液、隔膜和外殼組成的能量?jī)?chǔ)存裝置。

我們通過(guò)一段小視頻快速了解鋰電池充電和放電原理：

磷酸鐵鋰

我們常說(shuō)的磷酸鐵鋰電池，表示其正極材料采用磷酸鐵鋰，負(fù)極材料采用石墨。

這種電池?zé)岱€(wěn)定好，安全性高，價(jià)格低，循環(huán)壽命長(zhǎng)，廣泛應(yīng)用于電動(dòng)汽車。但是其能量密度較低，對(duì)于電動(dòng)汽車要求越來(lái)越高的能量密度指標(biāo)有點(diǎn)無(wú)能為力。

優(yōu)點(diǎn)：安全，穩(wěn)定

缺點(diǎn)：能量密度低

代表車型：比亞迪的秦，唐，E5，E6，秦EV

三元鋰

三元鋰電池是指正極材料中，除了鋰外，還有鎳鈷錳，或者鎳鈷鋁三種金屬。

三元鋰電池是最近幾年快速發(fā)展的動(dòng)力電池，其能量密度高的特性很符合電動(dòng)汽車的容量增長(zhǎng)需求。

但是三元鋰電池比起磷酸鐵鋰電池來(lái)說(shuō)，熱穩(wěn)定性稍微差一些，需要電池和整車廠家做好電池的熱管理，預(yù)防電池的安全事故發(fā)生。

另外，三元鋰電池相對(duì)磷酸鐵鋰的價(jià)格要稍微高一些。

優(yōu)點(diǎn)：能力密度高

缺點(diǎn)：安全性稍差，價(jià)格較高

代表車型：特斯拉，Leaf，寶馬i3，吉利帝豪，北汽EV200，EU260，江淮iEV5，艾瑞澤7e，榮威e550，榮威e950，榮威eRX5.

石墨烯

石墨烯電池是媒體用來(lái)描述華為在2016年底發(fā)布的電池技術(shù)。 之后，關(guān)于華為推出的石墨烯電池方案引起了廣泛的反響。

不同于媒體和讀者的狂歡，華為在宣傳中比較務(wù)實(shí)，突出了其高溫場(chǎng)景的應(yīng)用和使用壽命的提高。主要希望應(yīng)用在通信基站的備用電池。

鈦酸鋰

鈦酸鋰電池是指用鈦酸鋰代替石墨作為負(fù)極材料的鋰離子電池，其正極材料可以是磷酸鐵鋰和三元鋰等。

鈦酸鋰電池的循環(huán)壽命長(zhǎng)，能夠?qū)崿F(xiàn)20000次的充放電循環(huán)，差不多是普通鋰電池2000次循環(huán)的10倍；

而且快速充電性能非常好，能夠以2C以上，甚至到10C的倍率充電。

很適合在重型車輛上使用，比如大巴車，物流車等商用車場(chǎng)景。

但是鈦酸鋰電池的有兩個(gè)很大缺點(diǎn)，能量密度低，而且價(jià)格很高。

最近董明珠入股的珠海電池企業(yè)銀隆的主要產(chǎn)品之一就是鈦酸鋰電池。

優(yōu)點(diǎn)：壽命長(zhǎng)，充電快

缺點(diǎn)：能量密度低，價(jià)格較高

代表車型：一些客車和公交車等重型車輛

電池包形狀

從形狀上來(lái)說(shuō)，鋰離子電池一般有三種形狀：圓柱形電池、方形電池和軟包電池。

圓柱形電池的代表是松下為特斯拉供貨的18650電池，型號(hào)中的18是指圓柱形的直徑18mm，65是指高度65mm，0代表圓柱形。

方形電池一般采用鋁合金或者不銹鋼等材料，結(jié)構(gòu)強(qiáng)度高。

軟包電池能量密度高，延展性好。

小結(jié)

當(dāng)前汽車動(dòng)力電池技術(shù)在快速發(fā)展，從材料上來(lái)說(shuō)前幾年采用磷酸鐵鋰的較多，最近三元鋰逐漸成為主流，特別在乘用車領(lǐng)域，三元鋰的應(yīng)用越來(lái)越多。

動(dòng)力電池主要的關(guān)注點(diǎn)有能量密度、穩(wěn)定性、充電速度和成本等方面，沒(méi)有哪一種電池是所有方面都好的，車企只能根據(jù)自己的主要關(guān)注點(diǎn)來(lái)選擇合適的類型。

消費(fèi)者也可以根據(jù)自己的需要理性對(duì)待各種鋰電池，選擇適合自己需求的電動(dòng)汽車。

另外，汽車動(dòng)力電池的技術(shù)在快速發(fā)展階段，雖然沒(méi)有電子領(lǐng)域的摩爾定律，但是能量密度，穩(wěn)定性等性能也在逐步提高，同時(shí)成本也在快速下降，相信未來(lái)價(jià)廉物美的電池會(huì)為廣大消費(fèi)者帶來(lái)價(jià)廉物美的電動(dòng)汽車。另外看到，2019年3月國(guó)軒高科給的數(shù)據(jù)：方型磷酸鐵鋰電池的綜合電芯原材料單位成本為283.29元/kWh，再加上pack成本、人工+制造費(fèi)用，鐵鋰全成本大為600+/kWh，方形三元(523)綜合電芯原材料單位成本為441.65元/kWh，全成本為782.62元/kWh，方形三元(811)全成本為771.75元/kWh。磷酸鐵鋰電池的成本較三元電低。從遠(yuǎn)期來(lái)看，我們預(yù)計(jì)方型磷酸鐵鋰電池綜合電芯原材料單位成本218.02元/kWh，全成本為558.99元/kWh，而方形三元(523)全成本為672.88元/kWh，方形三元(811) 為634.76元/kWh。