電動車的發(fā)展繞不開電池的發(fā)展，目前制約純電動貨車發(fā)展的正是電池技術?，F在已經投入應用的純電動貨車一般用于運輸快遞以及其他類型的輕泡貨的運輸，續(xù)航里程也只有200-300公里左右，而續(xù)航里程的關鍵就在于電池。一般的純電動貨車最常用兩種電池，三元鋰電池以及磷酸鐵鋰電池，這兩種都屬于鋰離子電池，區(qū)別在于正極極材料的不同。

 

▎鋰離子電池是主流 共有兩種類型

 

目前國內的純電動商用車幾乎都是使用鋰離子電池，主要有兩種不同的類型，分別為三元鋰電池和磷酸鐵鋰電池，兩者的區(qū)別在于正極材料的不同。

 

三元鋰電池：

 

 

三元聚合物鋰電池是指正極材料使用鎳鈷錳酸鋰（Li（NiCoMn）O2）三元正極材料的鋰電池，是以鎳鹽、鈷鹽、錳鹽為原料，里面鎳鈷錳的比例可以根據實際需要調整。三元鋰電池能量的優(yōu)勢是密度大，同等重量的電池，能為車輛提供更長的續(xù)航里程，這也是純電動貨車所需要的。因此有不少的純電動貨車裝三元鋰電池，例如陜汽軒德E9、福田歐馬可純電動輕卡等車型搭載的是三元鋰電池。而在純電動乘用車上更為常見。但即使如此，三元鋰電池還是受到的不少人的懷疑，特別是安全性方面。

 

 

在安全性方面，三元鋰材料會在更低的200度左右發(fā)生分解，而磷酸鐵鋰材料是在800度左右。并且三元鋰材料的化學反應更加劇烈，會釋放氧分子，在高溫作用下電解液迅速燃燒，發(fā)生連鎖反應。說簡單點，就是三元鋰材料比磷酸鐵鋰材料更容易著火。

 

不過需要注意的是，這里說的僅僅是材料，不是已經成為成品的電池，在真實使用中，三元鋰電池組配合BMS電池管理系統(tǒng)，包括過充/過放保護、過溫保護、過流保護等功能，一旦電池發(fā)生意外，系統(tǒng)能夠立刻切斷電流，保證電池的安全。

 

磷酸鐵鋰電池：

 

 

磷酸鐵鋰電池在大量純電動客車上以及部分純電動貨車上都有搭載，它的材料性質與三元材料相比更加的穩(wěn)定；同時國內磷、鐵的原材料豐富，制造成本也比三元鋰電池低；電池可快速充電、且循環(huán)壽命長；工作溫度范圍廣等優(yōu)點。

 

但缺點是能量密度要比三元鋰電池低得多，并且低溫環(huán)境下，電池衰減嚴重。雖然磷酸鐵鋰電池在同等重量的情況下能量比三元鋰電池低，但勝在成本低，安全性高，因此也有不少的車型采用這種電池技術，例如江淮帥鈴i5、比亞迪T5、吉利遠程E200等。

 

珠海銀隆汽車鈦酸鋰電池：

 

 

貨車上除了使用鋰離子電池以外，還有少量車型使用其他類型的電池，例如銀隆汽車的鈦酸鋰電池，但由于搭載量不大，還不算主流電池。鈦酸鋰電池具有充電快、安全性高的優(yōu)點，但缺點同樣明顯，相比于其他類型的鋰離子電池，它的電池能量密度要低。

 

▎電池未來發(fā)展趨勢 鋰離子電池與燃料電池是重點

 

隨著技術的發(fā)展，純電動車型上的電池除了鋰離子電池外，最有可能發(fā)展起來的應該是燃料電池。近幾年來，燃料電池技術已經取得了重大進展，例如通用集團、豐田汽車、福特等汽車廠家都已經研發(fā)車燃料電池的車型，并已經非常接近量產。但燃料電池的應用依然存在著各種障礙，例如燃料的生產制造成本、運輸、儲存等問題，都還在妨礙著燃料電池的大規(guī)模使用。

 

就目前的純電動貨車的發(fā)展而言，歐洲市場或許是一個參考，在歐洲市場已經投入測試或者使用的純電動貨車中，由于續(xù)航能力的原因，基本都是針對城市配送的廂式車、11噸-15噸級的載貨車或者碼頭貨柜轉運車型，大都對續(xù)航里程要求不大。而真正的長途重卡車型，發(fā)展的重點依然是以天然氣等清潔能源為主，既保證了優(yōu)秀的續(xù)航能力，同時也減少了污染物的排放。在純電動汽車中，動力電池系統(tǒng)是由多個動力電池單體電芯構成，在工作過程中會產生大量的熱量聚集在狹小的電池箱體內。而如果熱量不能夠及時地快速散出，不僅會影響動力電池壽命，而且嚴重情況下還會出現熱失控的現象，從而引發(fā)起火爆炸等事故。而如果從原理上說，造成熱失控的原因主要有四種情況，即機械濫用、電濫用、熱濫用以及內部短路。

 

 

其中，機械濫用主要是指當汽車發(fā)生碰撞時，由于受到外力的作用，鋰電池單體、電池組發(fā)生變形，自身不同部位發(fā)生相對位移，導致電池隔膜被撕裂并發(fā)生內部短路，易燃電解質泄漏最終引發(fā)起火。在機械濫用中，穿刺傷害最為嚴重，它可能會引發(fā)導體插入電池本體，造成正負極直接短路。

 

而電濫用主要是對電池的使用不當造成的，有外部短路、過度充電和過度放電幾種類型。其中，因為過渡放電導致的危害最小，但是由于過度放電造成的銅枝晶的增長會降低電池的安全性，從而增加熱失控的幾率。而外部短路是在兩個存在壓差的導體在電芯外部接通導致的結果，當外部短路發(fā)生時，電池產生的熱量無法很好的散發(fā)，電池溫度也會隨之上升，高溫觸發(fā)熱失控。最后，過度充電是電濫用中危害最高的一種。由于過量的鋰嵌入，鋰枝晶在陽極表面生長。而鋰的過度脫嵌導致陰極結構因發(fā)熱和氧釋放而崩潰。氧氣的釋放加速了電解質的分解，產生大量氣體。由于內部壓力的增加，排氣閥打開，電池開始排氣。電芯中的活性物質與空氣接觸后，發(fā)生劇烈反應，放出大量的熱，從而引發(fā)電池包燃燒起火。

 

接下來是熱濫用，這主要指在電池中的局部過熱，這種情況很少獨立存在，往往是通過機械濫用和電濫用發(fā)展而來，并且是最終直接觸發(fā)熱失控等事故的一種情況。熱濫用一般多為外部環(huán)境溫度過高，或者在溫度控制系統(tǒng)不起作用下導致的電池熱量過高從而造成的短路，從而引發(fā)熱失控。從原因上說，電池包的碰撞、損壞，電池內部的結構、性能或是其他熱管理系統(tǒng)、空調系統(tǒng)的失靈都可能導致熱濫用的發(fā)生。

 

最后是內部短路，該情況是由電池的正、負極直接接觸所造成的，通常由機械濫用和熱濫用引起。引發(fā)內部短路原因同樣復雜，比如鋰離子電池過度充電，枝晶積累到一定程度導致刺穿電池隔膜，從而發(fā)生內部短路或是碰撞、穿刺傷害之后直接導致正負極接觸而導致熱失控。

 

由此可以看出，在純電動車起火事故中，通常都是由以上四種情況所引發(fā)的，而外部事故則是引發(fā)上述幾種情況的主要因素。也正是因為如此，對于電池生產廠家來說，為防止以上情況引發(fā)起火事故，不僅會在電池生產研發(fā)中非常謹慎，并且還會進行一系列的檢測試驗。其中，比亞迪在這方面的表現值得稱贊。