汽車鋰電池優(yōu)缺點分別是什么？
來源：寶鄂實業(yè)
2019-07-11 19:45
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關(guān)于車用動力電池，除了本文要討論的兩種主流鋰電池外，還有常見的鎳氫、鎳鎘、鉛酸、鈷酸鋰等電池，關(guān)于這些漸漸退出主流行列（鎳氫除外）的電池，暫不討論。
現(xiàn)在的電動汽車普遍采用鋰電池作為動力電池，而特斯拉Model S采用的是松下18650組成的電池組，單個這種電池比平常的5號電池大一些，也稱為三元鋰電池，而市面上還有一種主流的鋰電池叫做磷酸鐵鋰電池，例如比亞迪，就專精這類電池。
△ 市面上還有一種叫做A123的鋰電池，這種電池實際上也是磷酸鐵鋰電池的一種。它主要在制造工藝上采用了納米工藝等，增加了電池充放電能力。
△ 三元鋰電池如果內(nèi)部短路或是正極材料遇水，都會有明火產(chǎn)生。所以一般18650電池都會有一層鋼殼保護，由于特斯拉的電池組是由7000塊左右的18650電池組合而成，所以，雖然特斯拉給電池組進行了全方位的保護，但是在極端的碰撞事故中，起火隱患還是有的。
而磷酸鐵鋰電池則要穩(wěn)定許多，電池板就算是穿刺、短路也不會爆炸燃燒，遭到350℃的高溫也不會起火（三元鋰電池在180-250℃就扛不住了）。所以在安全性能上，磷酸鐵鋰電池略勝一籌。
“三元鋰電池的能量密度大，電壓更高，所以同樣重量的電池組電池容量更大，車子跑的距離也就更遠，速度也能更快。特斯拉Model S充滿電的續(xù)航里程400多公里呢。”
△ 不過，由于三元鋰電池需要用大量的單個電池組合起來，所以電池的組的體積十分龐大，相比磷酸鐵鋰電池相對緊湊的體積，雖然在動力輸出方面略勝一籌，但是也不得不承受對于車內(nèi)空間的影響的副作用。
△ 官方標定60km/h等速巡航可達335km的騰勢電動車，只采用了144節(jié)磷酸鐵鋰電池。
“雖然三元鋰電池的理論壽命是2000次充放電循環(huán)，但在實際使用中，當進行900次的充放電循環(huán)后，電池容量就基本衰減到了55%。也就是說充滿電只能跑原來里程的一半。”
“但如果每次電池充放電都控制在0%-50%或者25%-75%的循環(huán)中工作，不榨光電池的精力，即使經(jīng)過3000次的充放電循環(huán)，電池容量基本還能能夠保持在70%左右。但這需要非常優(yōu)秀的電池管理系統(tǒng)，所以特斯拉才會對自己的電池管理系統(tǒng)這么自豪。”
△ 不過，磷酸鐵鋰電池即便是經(jīng)過3000次0-100%的充放電使用，容量也才會衰減到80%，所以磷酸鐵鋰電池的電池管理系統(tǒng)就沒那么復雜，也就進一步降低了整車研發(fā)成本。圖為采用磷酸鐵鋰電池驅(qū)動的比亞迪純電動大巴車。
“其實咱們國家的鋰礦、氧化鐵磷酸鹽儲量豐富，制造磷酸鐵鋰電池有優(yōu)勢。而我國缺乏鈷礦，制造必須采用鈷元素的三元鋰電池會有些困難。所以，我國許多車企（包括電池企業(yè)）發(fā)展磷酸鐵鋰電池是很現(xiàn)實的。”
所以，現(xiàn)在市面上采用三元鋰電池的電動車，動力電池基本都是國外品牌產(chǎn)品（日本松下，韓國SK等），價格也相應要比采用磷酸鐵鋰電池的車型（同級別）貴一些。
兩種鋰電池特點對照表
三元鋰電池（18650） 磷酸鐵鋰電池
安全性（相對兩款電池） 低 高
重量能量密度（Wh/kg） 200 100-110
電池單體標稱電壓（V） 3.8 3.2
抗衰退能力（壽命） 低 高
應用成本（我國） 高 低
抗低溫衰減能力 強 弱
這里有許多問題成為鋰離子技術(shù)開發(fā)的日本研究者和公司正在按照電壓范圍尋 找標準化的解決措施。根據(jù)電壓標準，蓄電池的性能取決于蓄電池包的成本(較 高電壓的成本會更高，因為電池的復雜性、溫度的管理和監(jiān)測問題帶來的結(jié)果) 和因電池固有的較高電壓所帶來的能量的損失及控制系統(tǒng)的復雜性這兩者之間 的博弈。日本工程師愿意調(diào)整兩個充電的標準：144V 對輕微混合動力車，288V 對混合動力車。然而1/4的市場幾乎對電壓標準化都沒有反應。
蓄電池技術(shù)
持續(xù)發(fā)展的蓄電池技術(shù)構(gòu)成了未來鋰離子蓄電池成功的重要組成部分?，F(xiàn)有 許多不同的蓄電池材料和化學成分被很多的蓄電池公司研發(fā)和測試。 具有競爭性 的發(fā)展過程將會加速該項技術(shù)的商業(yè)化， 因為優(yōu)質(zhì)的蓄電池會開發(fā)， 并投入生產(chǎn)。 最終，蓄電池技術(shù)將在中短期時間里界定混合動力車和電動車的競爭差異。
控制裝置
如果在考慮之中的電動車是混合動力車的話，那么在蓄電池的管理和蓄電池 與電機的綜合性能上就要考慮控制回路技術(shù)。
周期
要求用于混合動力和電動車的蓄電池必須有接近傳統(tǒng)發(fā)動機車的使用周期， 那就是10年或16萬km。早期的混合動力車，如豐田的Prius和本田的Insight 大約是這個周期，它們采用的現(xiàn)有鎳金屬技術(shù)，證明了其可靠性。也希望現(xiàn)在的 鋰離子蓄電池技術(shù)能達到這個目標。 為什么不是現(xiàn)在？ 與常用的鎳氫蓄電池相比，鋰離子蓄電池的競爭優(yōu)勢在于，具有較高的動力 和能量密度性能，同時具有較強的充電和放電效果。在向混合動力、插電式混合 動力及純電動車轉(zhuǎn)型的過程中，鋰離子蓄電池是必不可少的。
