今天就給各位詳細(xì)講解一下，電動(dòng)汽車電池的分類及各種類型電池的優(yōu)缺點(diǎn)。

電池的各種分類

電池從廣義上講主要可分為化學(xué)電池、物理電池和生物電池三大類，其中在電動(dòng)汽車中，應(yīng)用最廣泛的是化學(xué)電池，本期主要講解化學(xué)電池。

化學(xué)電池定義：化學(xué)電池是指能將化學(xué)能轉(zhuǎn)變?yōu)殡娔艿难b置。主要部分包括電解質(zhì)溶液以及浸入溶液的正負(fù)兩個(gè)電極。使用時(shí)，將導(dǎo)線聯(lián)接兩個(gè)電極，即有電流通過(guò)（放電），因而獲得電能。

分類：化學(xué)電池是目前電動(dòng)汽車領(lǐng)域中應(yīng)用最廣泛的電池，如果從結(jié)構(gòu)上來(lái)看，可分成蓄電池及燃料電池兩大類別。目前市面上的車型大都采用蓄電池對(duì)車輛進(jìn)行驅(qū)動(dòng)，如蔚來(lái)ES8、特斯拉MODEL 3等等。

蓄電池

現(xiàn)狀：在技術(shù)發(fā)展的過(guò)程中，車企曾經(jīng)采用了不同種類的蓄電池，但出于對(duì)成本，技術(shù)的考慮。目前絕大多數(shù)蓄電池已經(jīng)被市場(chǎng)所淘汰，如鉛酸蓄電池、錳酸鋰電池等等。現(xiàn)在市場(chǎng)上主流的蓄電池主要以鋰離子電池為主，少數(shù)車企用的是鎳氫電池，比如豐田。

鋰離子電池

鋰電池的發(fā)展史并不算長(zhǎng)，但40多年前誕生之初，就憑借其能量密度高，循環(huán)使用壽命次數(shù)的優(yōu)勢(shì)成為了成為了目前電動(dòng)車上最常用的電池種類之一。如今，在售電動(dòng)汽車配備的鋰電池主要有磷酸鐵鋰電池及三元鋰電池兩種，且這兩種電池在自身特點(diǎn)上存在顯著差異，先說(shuō)說(shuō)磷酸鐵鋰電池。

磷酸鐵鋰電池

目前采用磷酸鐵鋰電池的車型較少，其中比較典型的就是比亞迪和戴姆勒集團(tuán)共同成立的電動(dòng)車騰勢(shì)。其熱穩(wěn)定性是目前車用鋰電池中最好的，只有處于 500－600℃高溫時(shí)，其內(nèi)部化學(xué)成分才開(kāi)始分解，而且由于磷酸鐵鋰的數(shù)量相對(duì)于鋰電池較少，像騰勢(shì)采用了144節(jié)磷酸鐵鋰電池，比起鋰電池來(lái)說(shuō)，電池的數(shù)量上少了很多，對(duì)它的BMS電池管理系統(tǒng)負(fù)擔(dān)要小一些。但由于磷酸鐵鋰電池的電池能量密度為100－110Wh／kg，相比于三元鋰電池，它的電池能量密度要差一些，導(dǎo)致同樣重量的電池下，續(xù)航里程比三元鋰電池要差了不少，所以市面上的大多數(shù)車企并都沒(méi)有采用。

三元鋰電池

與磷酸鐵鋰電池相比，目前大多數(shù)車企都使用了三元鋰電池，主要是因?yàn)槿囯姵氐哪芰棵芏容^高，為200Wh／kg，也就是說(shuō)在同樣質(zhì)量的情況下，三元鋰電池的續(xù)航里程要比采用磷酸鐵鋰電池的車型更長(zhǎng)。但三元鋰電池的缺點(diǎn)就是穩(wěn)定性較差，當(dāng)自身溫度為250－350℃時(shí)，內(nèi)部成分就開(kāi)始分解，而且同樣電池能量的條件下，三元鋰電池的單體數(shù)量要遠(yuǎn)大于磷酸鐵鋰電池，這也對(duì)它的BMS電池管理系統(tǒng)提出了更高的要求。

鎳氫電池

采用鎳氫電池的車型往往為混合動(dòng)力汽車，其中典型的代表式豐田凱美瑞。鎳氫電池的一大優(yōu)勢(shì)就是穩(wěn)定性比三元鋰電池更高，但其能量密度與大約為70－100Wh／kg，電池單體電壓通常為1．2V，約為鋰電池的1／3。因此在需求電壓一定的情況下，其電池組的體積要比鋰電池大上很多。

而且鎳氫電池在循環(huán)充放電過(guò)程中容量會(huì)出現(xiàn)衰減，過(guò)度的充電或者放電，都可能加劇電池的容量損耗。因此對(duì)于廠商來(lái)說(shuō)，鎳氫電池控制系統(tǒng)在設(shè)定上都會(huì)主動(dòng)避免過(guò)度充放電。

燃料電池

燃料電池被認(rèn)為是未來(lái)理想的清潔能源之一。它是一種把燃料所具有的化學(xué)能直接轉(zhuǎn)換成電能的化學(xué)裝置。將燃料和空氣分別送進(jìn)燃料電池，通過(guò)一系化學(xué)反應(yīng)，產(chǎn)生出電能，驅(qū)動(dòng)車輛使用。而且，因?yàn)槿剂想姵赜萌剂虾脱鯕庾鳛樵?；同時(shí)沒(méi)有機(jī)械傳動(dòng)部件，故沒(méi)有噪聲污染，排放出的有害氣體極少。由此可見(jiàn)，從節(jié)約能源和保護(hù)生態(tài)環(huán)境的角度來(lái)看，燃料電池具有較大的發(fā)展前景。

不過(guò)就當(dāng)今市場(chǎng)而言，燃料電池汽車很多技術(shù)還亟待解決。目前，燃料電池汽車主要集中在商用車領(lǐng)域，主要是因?yàn)樗娜剂想姵卦诤突瘜W(xué)電池同樣能量下，體積要大出幾倍，即使像豐田這樣，燃料電池技術(shù)走在行業(yè)尖端的車企，量產(chǎn)出的乘用車Mirai的功率也僅為115千瓦，國(guó)內(nèi)的燃料電池堆如果做到115千瓦，體積將會(huì)非常大，乘用車的空間容納不下。所以從我國(guó)目前的燃料電池技術(shù)來(lái)講，還是主要應(yīng)用于商用車。

總結(jié)：在政策的扶持和大力推動(dòng)下，近幾年我國(guó)新能源行業(yè)發(fā)展迅猛。數(shù)據(jù)顯示，中國(guó)新能源汽車的從2011年的不到一萬(wàn)輛增長(zhǎng)到了2018年的125萬(wàn)輛。目前，大多數(shù)車企紛紛向“新能源化”轉(zhuǎn)型，并盡力為消費(fèi)者打造優(yōu)于燃油車的新能源產(chǎn)品。作為新能源汽車最重要的零部件，動(dòng)力電池的市場(chǎng)需求也在疾速擴(kuò)張。而現(xiàn)在，隨著電池能量密度的提升，續(xù)航里程的大大增加，也減少了用戶使用電動(dòng)車的里程焦慮問(wèn)題。充電、換電、移動(dòng)補(bǔ)給等解決里程焦慮的模式也在嘗試中，隨著各方技術(shù)的提升，也逐漸加速新能源汽車時(shí)代的到來(lái)。

美國(guó)馬里蘭大學(xué)、陸軍研究實(shí)驗(yàn)所和阿爾貢國(guó)家實(shí)驗(yàn)室等機(jī)構(gòu)研究人員在新一期英國(guó)《自然·納米技術(shù)》雜志上發(fā)表論文說(shuō)，他們以化學(xué)性質(zhì)極不穩(wěn)定的鋰金屬為負(fù)極制備了一種電池，配以高氟電解液，結(jié)果發(fā)現(xiàn)，這種電池能夠充放電多達(dá)1000次，而儲(chǔ)電能力僅降至一開(kāi)始的93％。這意味著使用這種電池的電動(dòng)汽車能可靠地使用多年，續(xù)航里程不會(huì)減少太多。

除了鋰金屬負(fù)極外，高氟電解液還能與鎳、高電壓正極等活性極強(qiáng)的電極材料配合使用。通常情況下，這些電極材料容易與其他物質(zhì)發(fā)生強(qiáng)烈反應(yīng)，“吃掉”周圍的其他物質(zhì)，產(chǎn)生大量能量，導(dǎo)致電池極不穩(wěn)定。

最新研究指出，氟能使這些活性極強(qiáng)的侵蝕性電極材料保持穩(wěn)定，從而延長(zhǎng)電池壽命，并能對(duì)易燃的電解液起到阻燃作用。研究人員已通過(guò)紐扣電池作為實(shí)驗(yàn)電池來(lái)展示這種電池的特性。目前，他們正與企業(yè)伙伴合作，為利用這種電解液生產(chǎn)更高電壓的電池進(jìn)行進(jìn)一步優(yōu)化和調(diào)試。
不同的鋰離子電池生產(chǎn)廠家對(duì)電池的用途、性能要求不一，所選擇的添加劑的側(cè)重點(diǎn)也存在差異。添加劑制備壁壘比較高，產(chǎn)品要求99．999％的純度，前道產(chǎn)品也需要99．53％的純度，并且環(huán)保要求也越來(lái)越嚴(yán)格，目前市場(chǎng)集中度相對(duì)較高。隨著新能源汽車對(duì)續(xù)航里程指標(biāo)要求越來(lái)越高，為提升電池能量密度，動(dòng)力電池高鎳化已成為行業(yè)普遍共識(shí)。動(dòng)力電池的高鎳化趨勢(shì)對(duì)電解液添加劑也提出了新的要求。據(jù)電池中國(guó)網(wǎng)了解，目前國(guó)內(nèi)已有企業(yè)在電解液、添加劑方面投入大量資金并取得了相應(yīng)的成果，已研制出用于高鎳方向的新型添加劑。隨著電池性能要求的提高，添加劑的作用日益重要，長(zhǎng)期來(lái)看，添加劑的使用比重應(yīng)該會(huì)不斷上升。