之所以會(huì)有混動(dòng)汽車的存在，很大程度上是因?yàn)榧冸妱?dòng)汽車的某些技術(shù)現(xiàn)狀無法滿足市場(chǎng)需求。但是因?yàn)榧冸妱?dòng)汽車使用成本低，國(guó)家政策補(bǔ)貼，節(jié)能環(huán)保等因素，市場(chǎng)重心正在逐步向其轉(zhuǎn)移。電動(dòng)汽車想要崛起，首當(dāng)其沖的就是要攻克汽車電池的質(zhì)量和容量難關(guān)！

知名的電動(dòng)汽車廠商都在奮力研發(fā)革新著電動(dòng)汽車的電池技術(shù)，可以說誰(shuí)在電池技術(shù)上取得了突破性進(jìn)展，誰(shuí)就能夠擁有無可匹敵的市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)力，從而快速占領(lǐng)市場(chǎng)。

今天就來詳細(xì)聊一下電池的種類和特點(diǎn)。

一、伏特電池

1799年，伏特把許多鋅片與銀片之間墊上浸透鹽水的絨布或紙片，用手觸摸兩端會(huì)感到電流刺激。伏特用這種方法成功制成了世界上第一個(gè)電池“伏特電堆”。

每個(gè)伏特電池包含兩個(gè)半電池，這兩個(gè)半電池是通過含有陰離子和陽(yáng)離子的導(dǎo)電電解質(zhì)串聯(lián)的。

二、鎳氫電池

國(guó)外自70年代開始探索民用的低壓鎳氫電池，現(xiàn)如今鎳氫電池已經(jīng)是一種成熟的產(chǎn)品，國(guó)際市場(chǎng)上年生產(chǎn)鎳氫電池?cái)?shù)量約7億只。鎳氫電池可靠性高，能量密度高，循環(huán)壽命高。

我國(guó)制造鎳氫電池原材料的稀土金屬資源豐富，已經(jīng)探明儲(chǔ)量占世界已經(jīng)探明總儲(chǔ)量的80%以上。

高壓鎳氫電池是20世紀(jì)70年代初由美國(guó)的M.Klein和J.F.Stockel等首先研制，但主要為航天所用，不僅需要高壓容器還需要貴金屬作為反應(yīng)材料，因此成本較高，很難普及民用。暫時(shí)還是無法作為純電動(dòng)汽車的動(dòng)力電池來使用。

鎳氫動(dòng)力電池才剛進(jìn)入成熟期，是目前混合動(dòng)力汽車所用電池體系中唯一被商業(yè)化的電池體系，混合動(dòng)力電池絕大部分的市場(chǎng)份額為鎳氫動(dòng)力電池，最具代表性的例子是豐田普銳斯。雖然質(zhì)量比鋰電池要好，使用起來也無污染，但是成本高、重量大、壽命較短。

三、鉛酸電池

法國(guó)人普蘭特于1859年發(fā)明鉛酸蓄電池，已經(jīng)歷了近150年的發(fā)展歷程。廣泛應(yīng)用于通信、電力、軍事、航海等領(lǐng)域。

一個(gè)單格鉛酸電池的標(biāo)稱電壓是2.0V,能放電到1.5V,能充電到2.4V。在應(yīng)用中，經(jīng)常用6個(gè)單格鉛酸電池串聯(lián)起來組成標(biāo)稱是12V的鉛酸電池。還有24V、36V、48V等。

鉛酸電池一般都作為汽車的啟動(dòng)電池，還為一部分控制系統(tǒng)、電器系統(tǒng)提供，但是其不能夠作為新能源汽車的動(dòng)力電池，只能用于低速車。

四、鋰離子電池

1970年，埃克森的M.S.Whittingham采用硫化鈦?zhàn)鳛檎龢O材料，金屬鋰作為負(fù)極材料，制成首個(gè)鋰電池。

如今鋰電池就霸占著目前全球動(dòng)力電池和消費(fèi)電池領(lǐng)域絕大部分市場(chǎng)，能作為目前消費(fèi)電子、新能源汽車、儲(chǔ)能等各個(gè)領(lǐng)域的主流電池，根本原因就在于鋰電池綜合性能最能滿足用戶需求。

鋰系電池分為鋰電池和鋰離子電池。手機(jī)和筆記本電腦使用的都是鋰離子電池，通常人們俗稱其為鋰電池，而真正的鋰電池由于危險(xiǎn)性大，很少應(yīng)用于日常電子產(chǎn)品。

鋰離子電池通常由正極、負(fù)極、隔膜、電解液和外包裝組成，鋰離子電池以碳素材料為負(fù)極，以含鋰的化合物作正極，沒有金屬鋰存在，只有鋰離子，主要依靠鋰離子在正極和負(fù)極之間移動(dòng)來工作。鋰離子電池能量密度大，循環(huán)壽命長(zhǎng)。

鈷酸鋰電池與三元鋰電池都是屬于鋰離子電池的一種。現(xiàn)在用在電動(dòng)汽車上的鋰離子電池，主要就是這兩種。由于電池正極對(duì)能量密度有著決定性作用，所以在電池命名規(guī)則上，多以正極材料來命名。

五、磷酸鐵鋰離子電池

自電動(dòng)車行業(yè)發(fā)展以來，中國(guó)是全球磷酸鐵鋰最大的消費(fèi)市場(chǎng)。磷酸鐵鋰電池使用磷酸鐵鋰作為正極材料，碳作為負(fù)極材料的鋰離子電池。其安全性能好、能力密度高、循環(huán)壽命長(zhǎng)（2000次以上），比亞迪于2020年3月29日發(fā)布的“刀片電池”就是屬于磷酸鐵鋰電池，體積利用率提升了50%以上。

磷酸鐵鋰離子電池?zé)岱€(wěn)定性好，針刺實(shí)驗(yàn)中，無明火，表面溫度30℃-60℃，表現(xiàn)優(yōu)異。但是在低溫下性能受影響較大，且制造成本偏高。但是隨著容量和規(guī)模的不斷擴(kuò)大，集成技術(shù)的不斷成熟，儲(chǔ)能系統(tǒng)成本將進(jìn)一步降低當(dāng)溫度低于-5℃時(shí)，充電效率大幅降低，因此無法滿足北方在冬季充電的需求。

5、三元鋰離子電池

三元鋰電池正極材料使用鎳鈷錳酸或者鎳鈷鋁酸鋰的三元材料作正極，石墨作為負(fù)極材料，能量密度極高，但安全性較差，對(duì)于要求續(xù)航能力較高的純電動(dòng)汽車而言，前景很廣。典型車型：特斯拉Model3采用的21700型三元鋰電池。寧德時(shí)代就是依靠三元鋰電池異軍突起。

其實(shí)三元鋰電池高溫下穩(wěn)定性不足，比較適合北方天氣，低溫時(shí)電池加倍穩(wěn)定，三元電池在內(nèi)部短路、電池外殼損壞的情況下，輕易引發(fā)燃燒、爆炸等安全事故，始終無法通過針刺實(shí)驗(yàn)。

電壓平臺(tái)高，能量密度高、循環(huán)性能好是三元鋰動(dòng)力電池的最大優(yōu)勢(shì)，但是安全性和循環(huán)壽命是三元鋰電池的主要短板，尤其是高溫安全性更是堪憂。

儲(chǔ)能密度和安全性是當(dāng)前市場(chǎng)的最大需求，鈦酸鋰電池（92 wh/kg）和錳酸鋰電池（100mAh/g）儲(chǔ)能密度過低而被拋棄，鈷酸鋰是因?yàn)榘踩暂^差而棄之不用，現(xiàn)如今純電動(dòng)汽車的最大“痛點(diǎn)”就是：“里程焦慮”與“續(xù)航焦慮”。而當(dāng)前解決這個(gè)痛點(diǎn)主要有兩種技術(shù)路線，即三元聚合物鋰電池和磷酸鐵鋰電池。

目前市場(chǎng)主流其實(shí)也就是三元鋰電池與磷酸鐵鋰電池兩種。純電動(dòng)汽車搭載最多的電池就是三元鋰電池，此外就是磷酸鐵鋰電池。相較于磷酸鐵鋰電池（能量密度約150Wh/kg），在同等質(zhì)量下三元鋰電池的能量密度更大（≥210Wh/kg），可以實(shí)現(xiàn)更長(zhǎng)的續(xù)航與更強(qiáng)的性能輸出，而且占用的空間也更小。另外在低溫下，尤其是在零下20攝氏度時(shí)，三元鋰電池的表現(xiàn)更好。

做個(gè)比較的話：高溫安全性能：磷酸鐵鋰>三元鋰；能量密度：三元鋰>磷酸鐵鋰；低溫性能：三元鋰>磷酸鐵鋰；循環(huán)壽命：磷酸鐵鋰>三元鋰；造價(jià)成本：磷酸鐵鋰>三元鋰。

根據(jù)科學(xué)家的推斷，鋰離子電池的開發(fā)已經(jīng)接近極限，能量密度很難超過300Wh/kg，而固態(tài)電池在近幾年被視為可以繼承鋰離子電池地位的電池。可謂是電池界的“明星”勢(shì)力，能量密度極高，可達(dá)300-400Wh/kg。由于是固體的原因，正負(fù)極之間的距離可以大大縮短，可以有效縮小電池的體積。此外在柔性化和安全性等各方面也都很出色。