新能源汽車取代傳統(tǒng)燃油車的大幕剛剛拉開(kāi)，競(jìng)爭(zhēng)已經(jīng)非常激烈。面對(duì)這個(gè)空白的領(lǐng)域，大家都是摸著石頭過(guò)河，誰(shuí)也不知道自己走的路是否一定對(duì)，都在不停試錯(cuò)。大家都知道，對(duì)于純電動(dòng)汽車來(lái)說(shuō)，最重要的三大件是電池、電控和電機(jī)。誰(shuí)能在這三個(gè)技術(shù)上領(lǐng)先，那就有很大幾率成為行業(yè)領(lǐng)導(dǎo)者。但這三個(gè)系統(tǒng)，沒(méi)有一個(gè)是好搞的，都是無(wú)數(shù)科研人員不分白天黑夜用實(shí)驗(yàn)和數(shù)據(jù)做出來(lái)的。不過(guò)在筆者看來(lái)，這三者最難的，還是電池系統(tǒng)。

 

首先，電機(jī)發(fā)展的時(shí)間很早，大概比燃油機(jī)還早了四十年。在100多年的發(fā)展中，電機(jī)技術(shù)早就成熟，同等質(zhì)量的電機(jī)和燃油機(jī)對(duì)比，無(wú)論在工作效率/壽命上，還是能耗/穩(wěn)定性上，電動(dòng)機(jī)都完勝發(fā)電機(jī)，而且價(jià)格更便宜，維護(hù)保養(yǎng)成本也更低。

 

但電動(dòng)車有個(gè)致命缺點(diǎn)——電池。比如同樣跑1000公里，油耗低的汽車只需要60-70升油，重量不過(guò)50多公斤，中間加油也不過(guò)5分鐘；而電動(dòng)車目前的續(xù)航基本都在300-500公里，500以上都是鳳毛麟角。這就需要背著600公斤的電池包來(lái)回跑，并且要充電3次，每次都至少3小時(shí)。這無(wú)疑直接阻礙了電動(dòng)車的發(fā)展。

 

那么目前電池系統(tǒng)的現(xiàn)狀是怎樣的？

 

首先目前的電池主要分為四大類：氫燃料電池、鋅空氣電池、飛輪電池、鋰電池。

 

氫燃料電池各國(guó)都在做，不過(guò)目前還沒(méi)有應(yīng)用價(jià)值。它造價(jià)最高，而且材料難得，價(jià)格高到能直接把一輛車售價(jià)翻三倍。另外氫燃料電池的“干糧”的氫氣，氫氣這種東西儲(chǔ)存難、運(yùn)輸難，還容易爆炸。所以目前仍在努力。

 

飛輪電池各位可能不太清楚，它由內(nèi)部高速旋轉(zhuǎn)的電機(jī)、儲(chǔ)能電池組成。保時(shí)捷918上就有用一臺(tái)飛輪電池系統(tǒng)，它最拿手的是能量回收，提升加速性與動(dòng)力性；優(yōu)點(diǎn)是其中沒(méi)有化學(xué)成分，純物理結(jié)構(gòu)的它不用擔(dān)心爆炸。但是造價(jià)實(shí)在太高，只有918這種頂級(jí)超跑才能用的，所以目前也不考慮。

 

鋅空氣電池在汽車電池界更沒(méi)法混。它的續(xù)航里程和鋰電池相當(dāng)，價(jià)格低到?jīng)]朋友。但無(wú)奈的是它能提供的瞬時(shí)能量太少，導(dǎo)致搭載它的電動(dòng)車在爬坡和加速時(shí)，完全跟不上節(jié)奏，就像是掛了一檔的汽車，干吼不走。

 

所以目前來(lái)看，扛把子的還是鋰電池陣營(yíng)。其中分為三元鋰電池和磷酸鐵鋰電池（鐵電池）。特斯拉用的三元鋰電池，因?yàn)檫@款電池的密度高，質(zhì)量輕，而且續(xù)航能力不差。它最大的缺點(diǎn)就是安全性和穩(wěn)定性略差，還非常規(guī)，更重要的是它容易發(fā)生失火、爆炸的情況。如果遇到極端碰撞情況，爆炸時(shí)只能祈禱上帝了。其中特斯拉Model S就是搭載松下最新的鋰電池，它用軟件解決充電放電中的安全問(wèn)題，這就是特斯拉最大的優(yōu)勢(shì)。但即使如此，它的安全性也是最低的。結(jié)果大家都看到了~

 

以比亞迪為代表的車企用的是鐵電池，它的優(yōu)勢(shì)是價(jià)格、功率密度、性能等各方面均衡，而且造價(jià)便宜。但就是太重，而且極端情況下（冬天），電量會(huì)掉的很快，但目前仍然是主流電池。

 

總體來(lái)說(shuō)，氫燃料電池和鋅空氣電池發(fā)展不成熟，還需要建立一整套完整的產(chǎn)業(yè)鏈才能商業(yè)化；飛輪電池造價(jià)太高，只有超跑能用得起；鋰電池未來(lái)很長(zhǎng)一段時(shí)間都是主流，其中三元鋰電池性能強(qiáng)密度高，但是造價(jià)高且安全性弱；鐵電池各方面均衡，安全性好，是目前最被看好的電池。

 

所以很多人說(shuō)特斯拉用松下的三元鋰電池就是有良心的象征，比亞迪用鐵電池就是偷空減料，這是不對(duì)的。電池還有很長(zhǎng)一段的路要走，誰(shuí)好誰(shuí)壞還沒(méi)有定論。高溫下三元材料易燃，存在的安全風(fēng)險(xiǎn)比較大。中科院物理研究所研究員黃學(xué)杰表示，總結(jié)以往發(fā)生事故的經(jīng)驗(yàn)來(lái)看，鎳鈷鋁三元材料18650電池在180℃以上會(huì)出現(xiàn)自加熱，起火后很難控制，而磷酸鐵鋰材料到了250℃以上才會(huì)出現(xiàn)放熱現(xiàn)象，安全性相對(duì)較高。 

 

據(jù)介紹，單從材料特性而言，兩種材料到達(dá)一定溫度時(shí)都會(huì)發(fā)生分解，三元鋰材料大概在200℃發(fā)生分解，磷酸鐵鋰則在700℃~800℃時(shí)才發(fā)生分解。并且，三元鋰材料的化學(xué)反應(yīng)更加劇烈，會(huì)釋放出氧分子，在高溫作用下電解液迅速燃燒，發(fā)生連鎖反應(yīng)。磷酸鐵鋰發(fā)生分解時(shí)不會(huì)釋放氧分子，燃燒也沒(méi)有那么劇烈。因此，僅從鋰離子電池的正極材料特性而言，三元鋰材料比磷酸鐵鋰材料更容易著火或發(fā)生意外事故。 

 

同時(shí)，一個(gè)很簡(jiǎn)單的道理，電池能釋放的能量越大，其存在的安全風(fēng)險(xiǎn)就越大。同比乘用車客車電池容量大，所以客車上裝配三元鋰電池提高了危險(xiǎn)程度。比如純電動(dòng)轎車電池容量一般為幾十千瓦時(shí)，而純電動(dòng)公交車電池容量高達(dá)幾百千瓦時(shí)，隨著電池容量的增加，電池體積也在增加，其散熱性能變差，出現(xiàn)安全事故的可能性增加。高溫是電池事故的導(dǎo)火索，而且客車運(yùn)輸人員較多，一旦出現(xiàn)事故其后果非常嚴(yán)重，可見(jiàn)三元鋰電池提高了新能源客車的危險(xiǎn)系數(shù)。