钜大LARGE | 点击量：594次 | 2021年04月13日
更适合电动汽车的是锂离子电池还铅酸电池？
近几年，随着新能源概念的普及，电动自行车成了千家万户的首选，据不完全统计，目前为止，我国电动两轮车的保有量已经突破了3000W辆，预计到2018年我国电动两轮车的保有量将突破4000W辆。车辆的增多带来的问题也不少，首先就是交通问题，很多骑行电动汽车的驾驶员都存在不遵守交通规则的情况，导致车祸不断，后果也十分惨重。
其次便是电动汽车的回收再利用的问题，众所周知，电动汽车的供能重要依靠于电池，而电池又分两种铅酸电池和锂离子电池，有关这两种电池的优缺点的争论从来没停止过，今天小编就给大家分析一下，铅酸电池与锂离子电池，到底谁更适合电动汽车。文章开始前我们先来了解一下何为铅酸电池，何为锂离子电池！
何为铅酸电池？
铅酸电池（VRLA），是一种电极重要由铅及其氧化物制成，电解液是硫酸溶液的蓄电池。铅酸电池放电状态下，正极重要成分为二氧化铅，负极重要成分为铅；充电状态下，正负极的重要成分均为硫酸铅。
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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%
铅酸电池结构图（图片来源于网络）
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
何为锂离子电池？
锂离子电池，是一类由锂金属或锂合金为负极材料、使用非水电解质溶液的电池。1912年锂金属电池最早由GilbertN.Lewis提出并研究。20世纪70年代时，M.S.Whittingham提出并开始研究锂离子电池。由于锂金属的化学特性非常活泼，使得锂金属的加工、保存、使用，对环境要求非常高。
所以，锂离子电池长期没有得到应用。随着科学技术的发展，现在锂离子电池已经成为了主流。
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锂离子电池结构图（图片来源于网络）
电池大致可分为两类：锂金属电池和锂离子电池。锂离子电池不含有金属态的锂，并且是可以充电的。可充电电池的第五代产品锂金属电池在1996年诞生，其安全性、比容量、自放电率和性能价格比均优于锂离子电池。由于其自身的高技术要求限制，现在只有少数几个国家的公司在生产这种锂金属电池。
铅酸电池优缺点
优点：
价格便宜，同时自带可回收再利用属性，在用坏之后可以去电动汽车店里以旧换新，补差价便可换一组新的电池，把损失降到最低，对使用者是个不小的福利。抗击打能力强，即使摔坏稍微修补一下就能继续使用。
缺点：
首先就是铅酸电池的体积和重量都很大，重量一般在16-30kg，其次是铅酸电池一般情况下深充深放电在400次以内，有记忆，使用寿命在2年左右（大多情况下在1.5年以内）。并且铅酸电池里面包含液体，电池消耗一段时间后，假如发现电池发烫的厉害或者充电时间变的短了，就要补充液体。
锂离子电池优缺点
优点：
体积小、重量轻，综合比较铅酸电池，锂离子电池的体积是铅酸电池体积的2/3，重量约是铅酸电池重量的1/3。相同体积的锂离子电池更比铅酸电池的容量要高，体重的降低使得电动汽车续航能力新增大概10%左右。
充放电方面，锂离子电池耐用性较铅酸电池强，在常温下使用，锂离子电池可以持续充电48小时不会出现电池膨胀漏液破裂等事故，容量保持在95%以上。并且在专用充电器下，可以进行快速充放电。深充电深放电超过500次，而且还是无记忆，一般寿命基本在4到5年左右。
缺点：
锂离子电池的制作成本高，制作设备昂贵人工成本占到制作成本的40%左右，价格大概是铅酸电池的三倍左右。并且锂离子电池的回收价值不高，国内的回收环境也比较混乱，大部分锂离子电池用坏了只能扔了，或者找个地方埋了。
而劣质锂离子电池，在电动汽车这种密封条件不是太好，容易潮湿导致接触不良等原因引发可能存在的安全隐患。
介绍完铅酸电池和锂离子电池的电池构造和优缺点后，笔者来给大家细算一下更换的成本，看看到底是铅酸电池的投入成本高，还是锂离子电池的投入成本高。
我们在2017年八月开展了一次8款电动汽车横评活动，其中绿源的小龟在续航测试中，以平均时速21.49km/h，续航59.2km，而它的电池容量就是我们常见的60V20Ah，电机功率为800W。接下来我们都以这辆车的电池容量和电机功率为基础进行比较。
铅酸电池使用寿命：
按照相关资料显示，2015年北京上班族通勤距离单程平均在19km左右，而到了2017年这个数据只多不少。
以笔者为例，我的上下班往返通勤距离总共在50km左右，假如我骑行一款标配60V20Ah，电机功率为800W的电动汽车上下班通勤，时速保持在30km/h，那么我一天就能消耗掉一次循环充放电。
按照一个月21个工作日来计算，再加上双休日及节假日的散碎骑行时长，一年内这款电动汽车的循环充放电大约在300次左右，而前文我们便介绍过，铅酸电池的使用寿命在400次循环充放电，所以在这样高频次骑行情况下，一块铅酸电池的寿命最多一年半。
锂离子电池使用寿命：
锂离子电池平常我们接触的就非常多了，以手机为例，一部手机在使用1-2年后，续航能力虽不如以前，但很少有人会在两年内考虑更换电池。
众所周知，我们的手机都是在电量低于20%的时候发出警示，大部分人都会在这个时候选择为手机充电，而从20%-100%充满我们只使用了0.8次循环充放电，按照这个频率我们两年内对锂离子电池的循环充放电次数为36520.8=584次。
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iPhone4手机电池损耗情况
笔者在网上找到了两个锂离子电池循环充放电的例子，一张截图显示的是一块1420mAh的iPhone4锂离子电池完成482次循环充放电后，电池剩余电量1147mAh，较比出厂容量衰减了20%
锂电风暴实测不同电芯锂离子电池500次循环充放电后容量损耗
另外一个则是来自名为锂电风暴的微博供应的数据，从供应的比较数据来看不同电芯类型的锂离子电池在经历500次充电循环后的寿命衰减，除了其中一种外，其余电芯均能维持80%以上的剩余容量，力神的磷酸铁锂更是基本没有衰减。
有人可能会说笔者的成本论略有瑕疵，按照笔者的推论虽然铅酸电池更换成本提高了，但是每次更换后，电动汽车的续航可是满血复活了，而锂离子电池虽然没有更换，但是随着电池容量的不断缩减续航是大不如以前的。
虽然这样的说法也有其一定的道理，但是笔者要给大家算的经济账是在电动汽车还能正常行驶的情况下，铅酸电池和锂离子电池的更换成本。
所以，综上所述，假如你买了一台电动汽车只骑行了一年就换掉，那么选购采用铅酸电池的电动汽车是比较划算的，假如你不考虑换车，那么从第二年更换电池开始，铅酸电池的低成本优势就变得微乎其微，等到了第三年再次更换电池的时候，铅酸电池的成本就明显超过了锂离子电池。
