淺談新能源汽車電池的分類
來源：寶鄂實(shí)業(yè)
2019-05-28 09:19
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三元鋰電池是指正極材料使用鎳鈷錳酸鋰三元正極材料的鋰電池。相比磷酸鐵鋰電池，三元鋰電池的綜合表現(xiàn)更為平均，能量密度較高，體積比能量也更高，并且隨著電池產(chǎn)業(yè)的發(fā)展，三元鋰電池的價(jià)格也來到了一個廠家能夠接受的范圍。
三元鋰電池綜合表現(xiàn)均衡
三元鋰電池最大的優(yōu)勢在于電池能量密度高，其儲能密度通常在200Wh/kg以上，相對于磷酸鐵鋰的90-120Wh/kg來說，這樣的表現(xiàn)對于輕量化設(shè)計(jì)更加友好，也更適合現(xiàn)階段新能源乘用車市場對續(xù)航里程的需求。
三元鋰電池的缺點(diǎn)也同樣突出，其分解溫度在250-350℃左右，此時內(nèi)部化學(xué)成分開始分解，釋放氧分子，在高溫作用下電解液會迅速燃燒，增加電池發(fā)生自燃及爆炸的風(fēng)險(xiǎn)。因此搭載三元鋰電池的車型對電池管理系統(tǒng)提出了極高的要求，在設(shè)計(jì)過程中需要做好過充保護(hù)、過放保護(hù)、過溫保護(hù)和過流保護(hù)等。不過隨著技術(shù)的進(jìn)步，尤其是在應(yīng)用了陶瓷隔膜之后，三元鋰電池的安全問題已得到改善，由于其出色的綜合表現(xiàn)，目前在市場上得到了大量應(yīng)用。
鎳氫電池是大家相對陌生的一類電池，目前除豐田旗下車型外，幾乎沒有搭載此類電池的車型。
鎳氫電池也是一種性能良好的蓄電池。鎳氫電池分為高壓鎳氫電池和低壓鎳氫電池。其正極活性物質(zhì)為Ni（OH）2，負(fù)極活性物質(zhì)為金屬氫化物，也稱儲氫合金。我們經(jīng)常接觸的新能源汽車采用的是低壓鎳氫電池。
鎳氫電池
其實(shí)，早在上世紀(jì)90年代，鎳氫電池就開始進(jìn)入人們的視野，大家最為熟知的豐田普銳斯就是搭載鎳氫電池的代表性車型，而豐田也一直執(zhí)著于使用鎳氫電池，直到今日，大量豐田旗下的新能源車型還在沿用此類電池，如卡羅拉雙擎、凱美瑞雙擎、普銳斯等。
在能量密度方面，其表現(xiàn)與普通鋰電池差距并不大，但由于電池單體電壓僅為1.2V，是鋰電池的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不少，這也是鎳氫電池的主要劣勢所在。
不過，豐田堅(jiān)持使用鎳氫電池也不是完全沒有道理的。曾經(jīng)有美國汽車媒體進(jìn)行過調(diào)查，在進(jìn)行測試后，他們發(fā)現(xiàn)采用鎳氫電池的第一代普銳斯在經(jīng)過了10年、33萬公里的行駛之后，無論是在油耗性能還是在動力性能方面都與新車保持在同一水平，并沒有出現(xiàn)明顯的電池容量衰減以及性能下降的情況，相信如此出色的穩(wěn)定性也是豐田采用鎳氫電池的原因所在。
氫燃料電池
氫燃料電池的基本原理是電解水的逆反應(yīng)，把氫和氧分別供給陽極和陰極，氫通過陽極向外擴(kuò)散，并與電解質(zhì)發(fā)生反應(yīng)，釋放出的電子通過外部的負(fù)載到達(dá)陰極，是一種將存在于燃料與氧化劑中的化學(xué)能直接轉(zhuǎn)化為電能的發(fā)電裝置。它從外表上看有正負(fù)極和電解質(zhì)等，像一個蓄電池，但實(shí)質(zhì)上它不能“儲電”而是一個“發(fā)電廠”。也就是說，氫燃料電池與其他純電動車不同的是，其無需充電，只需加氫，使用習(xí)慣上類似于普通燃油車，非常方便。
氫燃料電池電動車能量轉(zhuǎn)換效率高、無污染、壽命長、運(yùn)行平穩(wěn)，而其最大的優(yōu)勢則在于沒有污染物排放，雖然純電動車看似同樣沒有產(chǎn)生污染排放，但是在發(fā)電環(huán)節(jié)，對于主要依靠火電的中國來說，純電動汽車的使用只是起到了轉(zhuǎn)移污染的效果。
有朋友會問了，既然氫燃料電池車在環(huán)保方面表現(xiàn)如此出色，為什么市場占有率如此低下呢？問題主要出在氫的制造、運(yùn)輸和儲存上。目前除了制造環(huán)節(jié)發(fā)展較為成熟外，其他部分都還有不少問題亟待解決。
首先，制造出氫氣勢必要用容器進(jìn)行儲存，但是氣態(tài)氫氣需要高壓氣罐儲存，液態(tài)氫氣則需保持低溫，對容器的要求較高。其次，在運(yùn)輸過程中，由于氫氣的易燃易爆特性，也需要專門鋪設(shè)新的管道。這也就意味著想要實(shí)現(xiàn)氫燃料電池車的普及，需要建立一整套配套設(shè)施，前期投資成本過高。這也造成了氫燃料電池車推廣力度不大的現(xiàn)狀。
