新能源车用的电池有哪几种，区别在哪里？原创2020-03-28 18:03·玩车教授近些年，随着环保、节能减排政策的推行，新能源车得到了空前的发展，并且已经逐渐成长为车市当中的销量新秀。但对于新能源车，续航、充电和安全是消费者最关心的三个问题，而它们表现的好坏很大程度上取决于电动车的动力来源——电池。那么，现在市面上新能源车所用的电池有何不同？它们之间的区别又在哪里？哪个更可靠？今天，教授就这几个方面讲讲，看有没你不懂的。电池的种类有非常多，按类型可以分为化学、物理和生物电池三种；若是按结构来讲，又可以分为蓄电池和燃料电池两大类别。从类型种类上讲，现在新能源车上所用的电池均属于化学电池，常见的有铅酸、钛酸锂、钴酸锂、磷酸铁锂、镍钴锰、镍钴铝五种动力电池。其中，能量密度更高、性能更稳定的磷酸铁锂和三元锂电池，是目前电池市场流通最广的两种电池，也是目前电动车应用最广泛的主流动力源。因为现在市面上主要流通的是磷酸铁锂和三元锂电池，所以，在接下来我们主要针对这两种电池，解读一下两种电池的区别所在。两者电池区别在哪里？先说结果，在安全性、使用寿命和制造成本层面，磷酸铁锂电池要比三元锂电池有优势，但在能量密度上，三元锂电池要比磷酸铁锂电池略胜一筹。能量密度：三元锂电池大于磷酸铁锂电池能量密度，是评价电池性能优劣的一项重要指标。一般来讲，能量密度越高，单位重量或体积下电池内含有的电能就越高，可为车辆提供的续航里程也就越远。多说无益，举个例子。打个比方，两块同样重量和大小的矿石，一块含杂质较多，一块杂质少提取成分含量高，那么毫无疑问含量高的会更加值钱。所以，在相同体积下，能量密度越高，存储电能能力越强。因为固有化学属性，磷酸铁锂电池电压低，能量密度大概在140Wh/kg左右；而三元锂电池电压高，能量密度基本在240kWh/kg。这也就是说，在相同电池重量下，三元锂的能量密度是磷酸铁锂电池能量密度的1.7倍。目前来说，三元锂电池有NCM523、NCM622和NCM811三种，其中NCM811电池是主流应用电池。鲜为人知的是，这三类电池命名方式均源自正极材料镍钴锰的比例，譬如811电池，正极材料主要是用80%镍、10%钴和10%锰，简单的来说就是在之前的三元锂电池基础上面，将电极的材料变成了8：1：1。值得注意的是，因为对电池续航要求的不断上升，高镍NCM811是电池发展重点突破方向。而选择它的主要原因是：镍元素含量的升高会促使三元（镍钴锰）正极材料的比容量上升，进一步可扩大电芯的能量密度，而电能存储量会随着能量密度的增大上升。事实上，在三元锂电池出现之前，NCA电池是新能源车动力源的主流，而经过某机构对NCA和NCM811电池的测试，发现只需要使用5%钴的NCA在性能上要比钴含量10%的NCM811电池更占有优势，但因为镍钴铝电池制作工艺、成本都高，而且技术掌握在日韩公司手里，所以现在国内公司主要研发镍钴锰电池。安全性：磷酸铁锂电池大于三元锂电池因为材料原因，磷酸铁锂电池热稳定性是最好的，电热峰值大于350℃，当温度处于500-600℃内部化学成分才会开始分解。但其耐低温性能较差，容量3500mAh的电池，在零下10℃环境中工作，100次充放电循环以后，电池就处于报废状态。相比较之下，三元锂电池材料不稳定，经常在200度左右就容易发生分解，并且在高温作用下电解液会迅速燃烧，引发连锁反应，甚至引起车辆发生自燃！所以，现在很多搭载三元锂电池的新能源车，都需要加入过温防护和电池管理系统来保护电池。不过，三元锂电池的低温性能要比磷酸铁锂电池好。在低温状态下，磷酸铁锂电池充放电的下限值为-20℃，而三元锂电池的下限值为-30℃，低温放电性能更好。据测试，在相同低温条件下，三元锂电池的低温续航里程衰减不到15%。寿命：磷酸铁锂电池大于三元锂电池电池寿命就是电池在多次完全充放电后的电量衰减，一般电动车电池充满后有效电量衰减到原有80%电量以下就代表需要更换电池，更换标准和手机电池是一样的。正常来讲，磷酸铁锂电池完全充放电循环次数可达3500次，之后每充放电一次，电量衰减一次，多次衰减后到原有电量的80%以下。换算成时间，每天充放电一次，磷酸铁锂电池将近10年才会开始走向衰减，更换电池。不同于磷酸铁锂电池，三元锂电池比磷酸铁锂寿命短一些，完全充放电循环超过2000次就会开始出现衰减现象，时间一般是6年左右。不过，通过电池管理等方法可以稍微延长一点电池寿命，但也仅是稍加延缓而已。当然，电池组的寿命并非是单体电池寿命简单的总和。作为组合体，只有当电池组里面的多个电池单体性能高度一致时，电池组的寿命才能发挥出接近单体电池的水平。制造成本：三元锂电池大于磷酸铁锂电池在电池成本上，磷酸铁锂电池也有巨大优势，它没有贵重金属（镍钴金属元素），所以在生产成本上较低。三元锂电池使用了镍钴锰多种材料，并且高镍电池的生产需要比较严格的工艺环境，目前成本比较高。其次，这些年，锂、钴等金属资源面临稀缺问题，尤其是金属钴，价格一路飞涨，报价20万元/吨以上。而一吨电解镍的价格，现在也就11万元左右。所以，很多电池公司不得不往811发展，提升镍含量，降低钴含量，进而降低成本。书归正传，综合电池能量密度、低温性能、安全性、使用寿命以及成本来看，磷酸铁锂电池和三元锂电池是各有优势，但若非要说谁输谁赢，还真的难以下定论。不过，现在特斯拉已经在研发固态电池了，所以套用理想汽车创始人李想的一句话：磷酸铁锂电池属于大巴，三元锂电池属于乘用车，而固态电池属于未来。
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