電池那點事兒！新能源汽車基礎(chǔ)知識解析

　　一說到要買電動汽車，可能大部分消費者第一時間想到的就是“優(yōu)惠”“不限行”“不限號”等政策。但如果真要買一款電動汽車，想要開著舒心用著放心，僅僅知道優(yōu)惠政策是遠遠不夠的。購買在電動汽車之前，一定要了解它的“心臟”。從本期開始將進行一系列關(guān)于新能源汽車基礎(chǔ)知識的普及，希望為廣大消費者在日后購買新能源汽車提供幫助。

　　鉛酸蓄電池是目前應用比較廣泛的電池，主要優(yōu)點是電壓穩(wěn)定、價格便宜;缺點是比能低(即每公斤蓄電池存儲的電能)、使用壽命短和日常維護頻繁。老式電池一般壽命在2年左右，而且需定期檢查電解液的高度并添加蒸餾水，不過隨著科技的發(fā)展，鉛酸蓄電池的壽命變得更長而且維護也更簡單了。鉛酸電池也一樣，由于能量密度低，所以它的體積很龐大。此外，由于其成分是硫酸電解質(zhì)，因此，廢棄后對環(huán)境的污染相對嚴重。而其最大的缺點在于，續(xù)駛能力比較低，所以，應用于純電動汽車上并不能滿足人們?nèi)粘Ｐ枨?。從目前來看，鉛酸電池多應用于低速電動車，特別是老年代步車、電動自行車等。

　　磷酸鐵鋰電池是鋰離子電池中的一種，其特點是不含有鈷等貴金屬元素，其使用的原料為磷和鐵，這些元素不僅資源豐富，而且價格也比較低廉。磷酸鐵鋰電池的安全性在鋰電池中首屈一指，它在700℃~800℃時才發(fā)生分解，但不會像三元鋰材料的化學反應那么劇烈，也不會釋放出氧分子，擁有良好的安全性。也正因如此，其也成為目前電動車電池的主要門類之一。此外充放電效率高、對環(huán)境無污染等也都是它的優(yōu)勢所在。不過，它也有自己的缺點，由于電池的能量密度較低，使得它的體積也相對較龐大;電池容量較小，使得它的續(xù)駛能力也比較低;報廢后，可回收的價值很低;而且，由于其低溫性能較差，研究表明一塊容量為3500mAh的電池,如果在-10℃的環(huán)境中工作,經(jīng)過不到100次的充放電循環(huán),電量將急劇衰減至500mAh,基本就報廢了。

　　特斯拉MODEL S使用三元鋰電池的能量密度要比磷酸鐵鋰電池的能量密度大，這意味著同樣重量的三元鋰電池比磷酸鐵鋰電池的續(xù)航里程更長。但是，當三元鋰電池自身溫度為250-350℃時，其內(nèi)部化學成分就開始分解，因此對電池管理系統(tǒng)提出了更高的要求，而且電池的造價也比較高。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，由于消費者對續(xù)駛里程的要求越來越高，所以近幾年越來越受到車企的關(guān)注。他們通過采取一定的技術(shù)和設(shè)計措施，來盡可能避免其缺陷。

　　日系廠商選擇錳酸鋰電池是因為其綜合性能相對平衡，而且技術(shù)上也不像三元鋰電池那樣激進，由于不需要貴金屬鈷，所以成本低廉很多，還沒有專利限制，這聽上去簡直就是日系經(jīng)濟適用策略的電動化延續(xù)。錳酸鋰是成本低、安全性和低溫性能好的正極材料，但是其材料本身并不太穩(wěn)定，容易分解產(chǎn)生氣體，因此多用于和其它材料混合使用，以降低電芯成本，但其循環(huán)壽命衰減較快，容易發(fā)生鼓脹，高溫性能較差、壽命相對短，主要用于大中型號電芯，動力電池方面，其標稱電壓為3.7V。雖然其能量密度不如三元鋰電池，但其他綜合性能相當出色。

　　鋰電池的高成本和安全性，是豐田在車輛上主要使用鎳氫電池的主要原因。鎳氫電池于上世紀90年代后逐漸發(fā)展開來，如以豐田普銳斯為代表的很多混合動力汽車均采用此類電池作為儲能元件。它的主要的優(yōu)點是它可以適應大電流放電，對于需要較大功率輸出要求的場合比較適用。它的能量密度較大，增加了續(xù)航的里程。鎳氫電池放出的電比較平穩(wěn)，發(fā)熱量較小。它主要的缺點是具有“記憶效應”，即電池在循環(huán)充放電過程中容量會出現(xiàn)衰減，而過度充電或放電，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(shè)定上都會主動避免過度充放電，如將電池的充放電區(qū)間人為控制在總?cè)萘康囊欢ò俜直确秶鷥?nèi)，以降低容量衰減速度。