钜大LARGE | 点击量：2061次 | 2020年07月16日
电动车选铅酸电池好还是锂电池好？
关于电动车锂电池爆炸的新闻屡见不鲜了。近年来电动自行车电池起火诱发的火灾事故逐步呈现不断上升趋势，之前就写过一篇关于锂电池灭火方法的文章《锂电池爆炸起火应该怎么灭火？水灭锂电池起火最正确但要注意电压》。多起锂电池爆炸事故，再次把锂电池推上了风口浪尖。不得不让人怀疑，在新国标时代下，锂电池接替铅酸，锂电池的稳定性、安全性到底如何来保障？
一种声音认为，鉴于新国标、轻量化等多种因素，铅酸取代锂电势在必行，另一种声音反驳道，尽管锂电池在轻量化方面有着天然的优势，但锂电池安全性能无法保障，未来几年铅酸电池或仍然是主流！那么对电动车用户来说，铅酸电池和锂电池到底该怎么选呢？
一，铅酸电池和锂电池的结构解析（该章节比较专业，非专业用户可以跳过看第二节），
1、铅酸电池的结构
铅酸电池（VRLA）的正极材料主要是由PbO2组成，负极材料主要是Pb组成，电解液通常是稀硫酸。铅酸电池放电状态下，正极主要成分为二氧化铅，负极主要成分为铅；充电状态下，遵循双硫酸盐反应规则，正负极的主要成分均有硫酸铅（PbSO4）晶粒生成，铅酸蓄电池一个单格铅酸电池的标称电压是2.0V，能放电到1.5V，能充电到2.4V。在应用中，经常用6个单格铅酸电池串联起来组成标称是12V的铅酸电池。还有24V、36V、48V等。理论比能量是166.9Wh/kg，实际比能量为35～45Wh/kg。由于电解液存在的导电性，使得铅酸电池存在自放电和充电的时候不允许大电流充电，所以一般铅酸电池的充电都限制在0.3C以下。
符合Exic IIB T4 Gc防爆标准
充电温度：0~45℃
-放电温度：-40~+55℃
-40℃最大放电倍率：1C
-40℃ 0.5放电容量保持率≥70%
铅酸电池的生产工艺比较成熟，在该技术上虽然有很多公司在正负极材料的制备工艺上有很多的创新和突破，但是使用材料的基础技术却没有根本性的创新和突破。在制备工艺的改进创新基础上铅酸电池的蓄电能力，自放电性，以及耐充电性能都得到一定的改善。但是并没有发生质的的变化。铅酸电池本身使用的材料存在一定的污染环境的风险。在低速电动车使用的复杂工况环境下极有可能出现电解液泄露，或者是其他的情况致使铅酸电池中的正负极材料流失到环境中去，对环境造成一定的污染。
就目前来讲，铅酸电池的制备从上游的铅矿，以及各种加工厂产业链比较完善，竞争也比较充分，再加上行业发展的技术成熟程度包括产业设备的国产化率都是比较高，所以产品价格比较低，在低速电动车上使用非常具有成本优势。
2、锂电池的结构，
锂电池主要依靠锂离子在正极和负极之间移动来工作。在充放电过程中，Li+在两个电极之间往返嵌入和脱嵌。正极材料主要是锂的活性物质一般为锰酸锂或者钴酸锂，镍钴锰酸锂材料（俗称三元），磷酸铁锂等活性锂合物质。负极材料主要是负极采用锂-碳层间化合物LiXC6，基本是性能和化学稳定性比较好的碳材料，石墨、碳纤维、玻璃碳等等，在负极材料方面石墨烯由于其优异的充放电性能，越来越多的受到各个锂电池厂家以及投资机构的关注。电解液通常是溶解有六氟磷酸锂的碳酸酯类溶剂，聚合物的则使用凝胶状电解液，目前比较热的锂离子电池的能量密度约在100～150Wh/kg左右，显然比铅酸电池高出很多。由于电解液使用的是有机溶剂，导电率非常弱。使得锂电池的自放电性很小。在充电的时候允许大电流充电。所以一般锂电池的充电能够达到1C。
锂电池的生产工艺目前来讲已经很成熟，但是在正负极材料、隔膜这些核心材料方面国产化依然还有很长的路要走。随着装配工艺的不断进步和发展以及国内大量的资本涌向锂电池产业链。关键的原材料不断在有所突破，再加上最近两年大量的新开工的锂电池厂家将会在未来两年建成投产，势必会造成锂电池的产能过剩，价格必定会出现跌落。随着资本的密集投入，上下游产业链的完善，锂电池价格必将会到达一个低速电动汽车接受的水平。更主要的是锂电池本身的材料结构决定其不会存在对环境污染的巨大风险。
二、锂电池和铅酸电池优缺点的区别对比，
一般对比储能产品要从重量能量密度、体积能量密度、使用寿命、价格、安全适用性、国家政策等角度来进行：
1、体积和重量上：锂电池比铅酸电池更轻便，
一般情况下，相同体积的锂电池的容量可以达到铅酸电池的2到3倍。这个就是涉及到重量能量密度概念，目前的锂电池能量密度一般在200~260wh/g，铅酸一般在50~70wh/g，那么重量能密度锂电池就是铅酸的2-3倍，这就意味着相同质量的情况下，铅酸电池是锂电池的2-3倍，所以在储能装置轻量化上，锂电池占居绝对优势。
2、体积上：相同容量的情况下，锂电池比铅酸电池体积要小30%左右。因为，锂电池的体积容量密度通常是铅酸电池的1.5倍左右，
3、使用周期和电池寿命：锂电池的使用寿命是铅酸电池的2-3倍左右，当下铅酸电池使用寿命为2年左右，循环充放电一般为300次内，而锂电池循环充放电超过500次以上，普遍寿命在3年以上，还有锂电厂家提出了3年质保。锂电池如果合理使用，不太经受高温，三年内几乎没有太大的电池损耗，蓄电池一两年后电瓶蓄电能力就下降很多。
4、价格：目前锂电池在价格上较铅酸要贵，大约是3倍左右，但是结合使用寿命分析，投入相同的成本，仍然是锂电池使用周期要长一些。
5、安全性和适用性：锂电池因为安全性较铅酸电池要稍差，所以在使用中需要做好各种安全预防工作，比如防止外力或事故对锂电池造成损坏，因为这可能会引起着火或爆炸；
关于电动车的锂电池的的爆炸威力，杭州消防联合青桔实验室曾经做了一次电动自行车电池实验，工作人员选取了电动自行车常用的锰酸锂电池和磷酸铁锂电池来进行实验。方块状的是锰酸锂电，圆筒形的是磷酸铁锂电池。
工作人员采用穿刺的方法，将电池内部隔膜损坏，造成正负极短路。可以看到，磷酸铁锂电池短路后马上冒出了烟，持续时间1分钟。
（磷酸铁锂电池）
而在锰酸锂电池实验中，穿刺1分钟后，电解液反应更加明显一些，不断往外流，冒烟的时间持续五分钟。
（锰酸锂电池）
锰酸锂电池相较磷酸铁锂电池，虽然能量密度更高、续航能力更久，但一旦发生短路，危害也更大。
（锰酸锂电池）
（磷酸铁锂电池）
为了安全起见，这次实验用的是废旧锂电池，事实上充满电的锂电池着火，危险程度可能会比大家实验里看到的更高。实验结论：电动车电池在使用过程中要尽量避免出现剧烈的震动。第二个要尽量避免过充，充完要及时拔掉。第三是不要在室内充电，室内一旦起火，对于人员疏散是非常大的难题。（该实验不代表本人观点，仅仅引用参考）
从以上五个方面分析来看，铅酸锂电难分伯仲，对价格实用性更敏感的用户可以选择铅酸电池，更在乎电池性能的可选择锂电池，性能更优。但锂电池有一个重大问题急需解决，那就是安全性！锂电池安全问题不容忽视，任何一个正规的锂电池品牌都会对产品进行严格的实测，然后才上市销售，因此，无论消费者还是经销商，一定要选择正规的锂电池品牌，其次需要良好的使用习惯来保障，选电池切勿贪便宜，生命可贵！另外，做生意，除了人身安全问题，严重影响经营信誉，得不偿失。
综上，铅酸电池和锂电池哪个好？铅酸电池和锂电池各有各的好，虽然锂电池有很多优势，但以目前来看，其技术还不够完善，初期的产品往往还达不到成熟。而铅酸电池技术经过岁月的沉淀，更加成熟，价格也更便宜，就目前来看相对更好点。但是，锂电是电池行业的未来走向，2016年4月14日，国家标准化管理委员会在其网站上对2016年第一批拟立项国家标准项目公开征求意见。《四轮低速电动乘用车技术条件》被放在立项栏目中。其中意见栏目中很明确的提出低速电动汽车使用锂电池作为动力是门槛。国家对铅酸电池的政策性加税也促进锂电池的加快发展，占领低速电动汽车这块迅速增长的市场。国内各大锂电池厂家产能扩大，进入有序的激烈竞争势必会带来物美价廉的动力锂电池。技术也在一步一步改进完善，在提高性价比和安全度后，相信以后是能够代替铅酸电池的。
三，电动车电池电压的选择，
电压升高会带来两个最大的缺点：安全和电气部件设计难度。但直流电比同电压的交流电更加危险，各国法规不同，一般规定小于等于36V或者48V的直流电才被认为是安全电压，超过60V的电压就已经可以对人体产生伤害。欧盟电气法规中，高于48V的产品都是需要额外的电气安全认证的。建议选择低压的，
四，电动车更换电池需要注意事项，
1、在电动车上牌或者更换电池的过程中，一些不法商贩为了节约成本，对电瓶或充电器偷梁换柱，使消费者产品存在安全隐患，这就要去有信誉度的正规厂家处更换购买。
查看电动车电池产品标志是否齐全，包括制造厂名、产品规格型号、制造日期、商标；查看内外标志是否一致，尤其要检查产品本体是否有醒目标识，生产日期。电动车电池的外观。查看是否有变形、裂纹、划痕及漏液痕迹。电池接线端子上应干净，无锈蚀，标志应清晰
2、电池型号和电动车匹配，
铅酸电池和锂电池同等容量电压更换是可行的，但是要考虑电池的大小是否还能装在原来的位置，有没有突出来或被挤压，因为挤压和受潮会使电池内部受损发生短路的现象。另外，电压等要和电池马达匹配。
3、电池品牌型号不匹配
电动车合格证上登记的品牌型号与实际使用的电动车电池品牌型号不匹配，存在以次充好或者使用翻新电池代替原装电池的可能，容易引发自燃等安全隐患。
4、必须使用符合电池种类的充电器
铅酸电池和锂电池容量电压相同，也不能乱用充电器，因为两种电池需要的各阶段充电电压电流不相等。因此，选购与电池配套的、带自动控制的智能型充电器。铅酸电池充电时，充电器电压高。而锂电池技术要求较高，所以充电时，充电器采用恒流恒进行压充，铅酸充锂电会导致过充，有爆炸的危险。
5、购买电动车时，务必要检查是否在电动自行车产品目录中，切勿贪图便宜，购买非法组装的电动车。
6、切勿非法改装电动车。
一辆电动自行车发生自燃，据车主称，其曾改装过电瓶，或为引发火灾原因。幸亏在警方和市民的配合下，及时扑灭火势，没有造成人员伤亡。
以上是关于电动车电池的有关知识科普，电动车选铅酸电池好还是锂电池好？期望在选购电车和更换电池的时候，对你有参考
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