电池那点事儿！新能源汽车基础知识解析

一说到要买电动汽车，可能大部分消费者第一时间想到的就是“优惠”“不限行”“不限号”等政策。但如果真要买一款电动汽车，想要开着舒心用着放心，仅仅知道优惠政策是远远不够的。购买在电动汽车之前，一定要了解它的“心脏”。从本期开始将进行一系列关于新能源汽车基础知识的普及，希望为广大消费者在日后购买新能源汽车提供帮助。

由于电动车蓄电池种类较多，其中很大部分已经被市场所淘汰，所以我们先通过一个表格大致了解下这些电池的基本特性，然后就目前市场上常见的几种蓄电池再进行说明。



铅酸蓄电池是目前应用比较广泛的电池，主要优点是电压稳定、价格便宜;缺点是比能低(即每公斤蓄电池存储的电能)、使用寿命短和日常维护频繁。老式电池一般寿命在2年左右，而且需定期检查电解液的高度并添加蒸馏水，不过随着科技的发展，铅酸蓄电池的寿命变得更长而且维护也更简单了。铅酸电池也一样，由于能量密度低，所以它的体积很庞大。此外，由于其成分是硫酸电解质，因此，废弃后对环境的污染相对严重。而其最大的缺点在于，续驶能力比较低，所以，应用于纯电动汽车上并不能满足人们日常需求。从目前来看，铅酸电池多应用于低速电动车，特别是老年代步车、电动自行车等。



磷酸铁锂电池是锂离子电池中的一种，其特点是不含有钴等贵金属元素，其使用的原料为磷和铁，这些元素不仅资源丰富，而且价格也比较低廉。磷酸铁锂电池的安全性在锂电池中首屈一指，它在700℃~800℃时才发生分解，但不会像三元锂材料的化学反应那么剧烈，也不会释放出氧分子，拥有良好的安全性。也正因如此，其也成为目前电动车电池的主要门类之一。此外充放电效率高、对环境无污染等也都是它的优势所在。不过，它也有自己的缺点，由于电池的能量密度较低，使得它的体积也相对较庞大;电池容量较小，使得它的续驶能力也比较低;报废后，可回收的价值很低;而且，由于其低温性能较差，研究表明一块容量为3500mAh的电池,如果在-10℃的环境中工作,经过不到100次的充放电循环,电量将急剧衰减至500mAh,基本就报废了。





特斯拉MODEL S使用三元锂电池的能量密度要比磷酸铁锂电池的能量密度大，这意味着同样重量的三元锂电池比磷酸铁锂电池的续航里程更长。但是，当三元锂电池自身温度为250-350℃时，其内部化学成分就开始分解，因此对电池管理系统提出了更高的要求，而且电池的造价也比较高。说简单点,就是三元锂材料比磷酸铁锂材料更容易着火。不过，由于消费者对续驶里程的要求越来越高，所以近几年越来越受到车企的关注。他们通过采取一定的技术和设计措施，来尽可能避免其缺陷。





日系厂商选择锰酸锂电池是因为其综合性能相对平衡，而且技术上也不像三元锂电池那样激进，由于不需要贵金属钴，所以成本低廉很多，还没有专利限制，这听上去简直就是日系经济适用策略的电动化延续。锰酸锂是成本低、安全性和低温性能好的正极材料，但是其材料本身并不太稳定，容易分解产生气体，因此多用于和其它材料混合使用，以降低电芯成本，但其循环寿命衰减较快，容易发生鼓胀，高温性能较差、寿命相对短，主要用于大中型号电芯，动力电池方面，其标称电压为3.7V。虽然其能量密度不如三元锂电池，但其他综合性能相当出色。



锂电池的高成本和安全性，是丰田在车辆上主要使用镍氢电池的主要原因。镍氢电池于上世纪90年代后逐渐发展开来，如以丰田普锐斯为代表的很多混合动力汽车均采用此类电池作为储能元件。它的主要的优点是它可以适应大电流放电，对于需要较大功率输出要求的场合比较适用。它的能量密度较大，增加了续航的里程。镍氢电池放出的电比较平稳，发热量较小。它主要的缺点是具有“记忆效应”，即电池在循环充放电过程中容量会出现衰减，而过度充电或放电，都可能加剧电池的容量损耗。因此对于厂商来说，镍氢电池控制系统在设定上都会主动避免过度充放电，如将电池的充放电区间人为控制在总容量的一定百分比范围内，以降低容量衰减速度。