電池的各種分類

電池從廣義上講主要可分為化學電池、物理電池和生物電池三大類，其中在電動汽車中，應用最廣泛的是化學電池，本期主要講解化學電池。

化學電池定義：化學電池是指能將化學能轉變?yōu)殡娔艿难b置。主要部分包括電解質溶液以及浸入溶液的正負兩個電極。使用時，將導線聯(lián)接兩個電極，即有電流通過(放電)，因而獲得電能。

分類：化學電池是目前電動汽車領域中應用最廣泛的電池，如果從結構上來看，可分成蓄電池及燃料電池兩大類別。目前市面上的車型大都采用蓄電池對車輛進行驅動，如蔚來ES8、特斯拉MODEL 3等等。

蓄電池

現狀：在技術發(fā)展的過程中，車企曾經采用了不同種類的蓄電池，但出于對成本，技術的考慮。目前絕大多數蓄電池已經被市場所淘汰，如鉛酸蓄電池、錳酸鋰電池等等。現在市場上主流的蓄電池主要以鋰離子電池為主，少數車企用的是鎳氫電池，比如豐田。

鋰離子電池

鋰電池的發(fā)展史并不算長，但40多年前誕生之初，就憑借其能量密度高，循環(huán)使用壽命次數的優(yōu)勢成為了成為了目前電動車上最常用的電池種類之一。如今，在售電動汽車配備的鋰電池主要有磷酸鐵鋰電池及三元鋰電池兩種，且這兩種電池在自身特點上存在顯著差異，先說說磷酸鐵鋰電池。

磷酸鐵鋰電池

目前采用磷酸鐵鋰電池的車型較少，其中比較典型的就是比亞迪和戴姆勒集團共同成立的電動車騰勢。其熱穩(wěn)定性是目前車用鋰電池中最好的，只有處于 500-600℃高溫時，其內部化學成分才開始分解，而且由于磷酸鐵鋰的數量相對于鋰電池較少，像騰勢采用了144節(jié)磷酸鐵鋰電池，比起鋰電池來說，電池的數量上少了很多，對它的BMS電池管理系統(tǒng)負擔要小一些。但由于磷酸鐵鋰電池的電池能量密度為100-110Wh/kg，相比于三元鋰電池，它的電池能量密度要差一些，導致同樣重量的電池下，續(xù)航里程比三元鋰電池要差了不少，所以市面上的大多數車企并都沒有采用。

三元鋰電池

與磷酸鐵鋰電池相比，目前大多數車企都使用了三元鋰電池，主要是因為三元鋰電池的能量密度較高，為200Wh/kg,也就是說在同樣質量的情況下，三元鋰電池的續(xù)航里程要比采用磷酸鐵鋰電池的車型更長。但三元鋰電池的缺點就是穩(wěn)定性較差，當自身溫度為250-350℃時，內部成分就開始分解，而且同樣電池能量的條件下，三元鋰電池的單體數量要遠大于磷酸鐵鋰電池，這也對它的BMS電池管理系統(tǒng)提出了更高的要求。

鎳氫電池

采用鎳氫電池的車型往往為混合動力汽車，其中典型的代表式豐田凱美瑞。鎳氫電池的一大優(yōu)勢就是穩(wěn)定性比三元鋰電池更高，但其能量密度與大約為70-100Wh/kg，電池單體電壓通常為1.2V，約為鋰電池的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上很多。

而且鎳氫電池在循環(huán)充放電過程中容量會出現衰減，過度的充電或者放電，都可能加劇電池的容量損耗。因此對于廠商來說，鎳氫電池控制系統(tǒng)在設定上都會主動避免過度充放電。

燃料電池

燃料電池被認為是未來理想的清潔能源之一。它是一種把燃料所具有的化學能直接轉換成電能的化學裝置。將燃料和空氣分別送進燃料電池，通過一系化學反應，產生出電能，驅動車輛使用。而且，因為燃料電池用燃料和氧氣作為原料;同時沒有機械傳動部件，故沒有噪聲污染，排放出的有害氣體極少。由此可見，從節(jié)約能源和保護生態(tài)環(huán)境的角度來看，燃料電池具有較大的發(fā)展前景。

不過就當今市場而言，燃料電池汽車很多技術還亟待解決。目前，燃料電池汽車主要集中在商用車領域，主要是因為它的燃料電池在和化學電池同樣能量下，體積要大出幾倍，即使像豐田這樣，燃料電池技術走在行業(yè)尖端的車企，量產出的乘用車Mirai的功率也僅為115千瓦，國內的燃料電池堆如果做到115千瓦，體積將會非常大，乘用車的空間容納不下。所以從我國目前的燃料電池技術來講，還是主要應用于商用車。

總結：在政策的扶持和大力推動下，近幾年我國新能源行業(yè)發(fā)展迅猛。數據顯示，中國新能源汽車的從2011年的不到一萬輛增長到了2018年的125萬輛。目前，大多數車企紛紛向“新能源化”轉型，并盡力為消費者打造優(yōu)于燃油車的新能源產品。作為新能源汽車最重要的零部件，動力電池的市場需求也在疾速擴張。而現在，隨著電池能量密度的提升，續(xù)航里程的大大增加，也減少了用戶使用電動車的里程焦慮問題。充電、換電、移動補給等解決里程焦慮的模式也在嘗試中，隨著各方技術的提升，也逐漸加速新能源汽車時代的到來。