为什么新能源车一定要用锂电池？怎么解决电池的使用安全隐患？

为什么一定要锂电池

电池选择上的局限，很大程度取决于电池自身的发展与商用条件。世界上第一个电池＂伏特电堆＂是用锌板和锡板制成的，之后相继出现了锌、铜电池，湿电池、干电池，因不会遗漏、便于携带，干电池在之后很长一段时间内得到了广泛应用，尔后被爱迪生发明的可充电镍铁电池所取代。最终采用钴酸锂作为正极材料，金属锂作为负极材料而制成的锂离子电池成为了市场最后的选择。

相较于其他电池，锂电池有着明显的优势。它的使用寿命很长，在六年以上，并且电池体积小、能量密度高，可达到460－600Wh／kg，是铅酸电池的6到7倍。目前，特斯拉宣布与松下联合研发的21700电池系统能量密度就达300Wh／kg。与此同时，铝电池具备高功率承受力，新能源汽车用的磷酸亚铁锂锂离子电池可达到15－30C充放电的能力，这便于汽车高强度的启动和加速。锂电池具有高低温适应性很强、绿色环保、生产过程中基本不消耗水等特性。

而电池的商用方面，因为受到体积重量、能量的储存及释放能力、保存时间、使用寿命、成本、使用便捷度、量产等多项条件限制，能够进行大规模商业化应用的电池不过寥寥。综合这两方面原因，锂电池成为了最佳解决方案。

虽然锂电池本身的属性决定了其＂易燃易爆炸＂的宿命，但并不是完全无法降低风险和安全性的。无论手机企业亦或是新能源汽车公司，通过合理的电池管理系统以及热管理系统，电池就能够保证安全，也不会发生爆炸或者自燃现象。

如何解决？

电池在工作中会释放热量，来不及释放就会自燃、爆炸。因此，可以通过电池热管理系统进行管理。新能源汽车配备的热管理系统是电池管理系统中的一个子系统，该系统能够实现让电池在温度过高的时候对其进行冷却，而温度较低的时候则进行预热，由此更好地发挥电池的性能，特斯拉独有的电池管理系统就是典型的代表。

特斯拉为其生产的汽车配了数千块钴酸锂电池以提供动能，它应用的18650电池寿命能够循环充电1000多次，但由于电池单位密度容量大，因此自燃、起火的风险也就更高。而特斯拉就是通过其电池管理系统实现对电池各种物理参数实时监测、评估电池使用状态、并进行在线诊断和预警，同时也能够进行放电与预充控制、电池的均衡管理和热管理等。以其电池热管理为例，通过液体冷却，即50％的水＋50％的乙二醇，来控制电池的温度升高。

事实上制造商们也早已经意识到锂电池的局限性，燃料电池、石墨烯电池、锂空气电池等都是研发的方向。而燃料电池中氢燃料电池最受关注，氢能源汽车作为新能源汽车的一个分支，也一直在做商用探索。

2008年，我国自主研制的基于大众帕萨特车型，通过改制和集成的燃料电池车在同济大学新能源汽车工程中心举行赴京发车仪式，并且在北京奥运会期间投入运营。如今，十年已过，在今年上海召开的CESAsia中，现代汽车就展出了新一代氢燃料电池车NEXO。该款车型的燃料电池系统效率达到60％，已经是世界前沿的水平。

与锂电池相比，燃料电池的安全性更好，由于氢气爆炸要求浓度极高，因此在爆炸前往往已经开始燃烧，反而很难爆炸。并且，氢气的密度低于空气的密度，即便起火也是在气源的上方，而不会像锂电池或者汽油，燃料在车舱底部，整个车会迅速报废。此外，燃料电池还拥有发电效率高、环境污染小、噪音低、可靠性高、易于建设电池电站等优点。

当然，燃料电池的成本高、运输、储存也是其相比于锂电池的不足。

最后

同样使用锂电池的手机，也在自燃、爆炸问题上遇到过一次次的难关，更遑论新能源汽车，它要兼顾的难点更多。新能源汽车是时代驱动的必然，它的大范围应用毋庸置疑，尽管资金、量产等都是新能源汽车迫在眉睫的问题，但任何时候，产品的安全都是首位。