钜大LARGE | 点击量：1728次 | 2021年05月26日
你了解新能源车都在用什么电池吗？ 哪个更靠谱呢？
动力锂电池工程师们从品类繁多的二次电池中，选择出了几种比较适宜大规模量产应用的电池。
目前可以实现量产并大规模列装的动力锂电池重要有三种技术路线（绿灯部分）：
1、以丰田Mirai、本田Clarity以首的氢燃料动力电池阵营，量产车型不多，但最被给予厚望。
2、以三元锂、磷酸铁锂离子电池为代表的锂离子电池阵营，重要运用在纯电动汽车中，常见的北汽新能源、比亚迪、特斯拉等均隶属于这个阵营。
3、以高压镍氢电池为代表的镍氢电池阵营，重要运用在各大品牌的混动（HEV）车型中。
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%
那么，你肯定会问了：氢燃料动力电池、锂离子电池和镍氢电池是怎么击败对手脱颖而出的呢？原因就总结起来一句话：确认过眼神，我遇上对的人。
让我们来看看那些不对的孩子们：
一、铅酸电池（VLRA）：车载蓄电池，但能量密度太低导致续航里程太低，不适宜作动力锂电池，pass！
铅酸电池常见于为车载12V电网和各类用电器供电的蓄电池。它的优点在于售价便宜，一块好一点儿的瓦尔塔不过三五百块；低温储电和放电能力强，冰天雪地里拖得动起动机，东北小伙伴必备；安全性能好，最严重不过里面的硫酸溶液泄露腐蚀金属，起码不易导致火灾。
缺点不多，但特别致命：能量密度低，续航里程过短。你会为一辆续航里程不到100公里的新能源车买单吗？想必不会，90年代的美国人同样如此，这也直接导致了搭载铅酸蓄电池的通用EV1的失败。
通用EV1，在新能源车发展历史上具有里程碑意义，可惜最大续航里程不过可怜的144公里。在实际的道路行驶时，假如遭遇寒冬，还将大幅跳水至96-112公里左右，加之过长的充电时间给它的使用了带来极大的不便。
问世6年后，通用于2002年正式停止了这一项目，并将所有的量产车回收销毁，仅有少量存货流传于世。至此，铅酸蓄电池做动力锂电池这一条技术路线也随着EV1的消失而彻底停摆。
二、镍铬电池（Ni-Cd）：存在记忆效应，不适宜作动力锂电池！PASS！
排除了能量密度低的铅酸电池，工程师们紧接着排除了镍铬电池Ni-Cd。原因很简单，Ni-Cd电池存在严重影响电池寿命和容量的记忆效应。
什么是记忆效应呢？举个例子，当你在镍镉电池还剩30%电量的时候拿去充电，它会错误的以为自己只能储存70%的电，剩余的30%容量就被白白浪费了。所以，在使用Ni-Cd电池时，要完全放电和完全充电，才能防止记忆效应。
假如将这种电池作为新能源车的动力锂电池，那么你的生活将陷入出门-跑没电-叫救援-充电-出门-跑没电-叫救援的恶性循环，显然不符合逻辑。工程师内心OS：要不起，过！
突围成功的孩子们：我就是我，颜色不相同的烟火！
当铅酸电池和Ni-Cd镍镉电池躲在角落哭泣的时候，突围成功的孩子们则在暗自庆幸：自己终于能为人类的未来出一把力。它们分别为：镍氢电池Ni-MH、燃料动力电池FullCell和锂离子电池Li-ion。
其中，锂离子电池可根据正极材料分为6种，分别是：
1、磷酸铁锂离子电池LFP（LiFePO4）
2、钴酸锂离子电池LCO（LiCoO2）
3、镍酸锂离子电池LNO（LiNiO2）
4、锰酸锂离子电池LMO（LiMn2O4）
5、镍钴锰酸锂离子电池NCM（LiNixCoyMn（1-x-y）O2）
6、镍钴铝酸锂离子电池NCA（LiNixCoyAl（1-x-y）O2）
5、6这两个化学式和名字都超长的电池就是大家耳熟能详的三元锂离子电池，而比亚迪自己口中的铁电池，指的就是磷酸铁锂离子电池。这6种锂离子电池究竟孰优孰劣呢？咱们不妨比较一下。
图中的制造成本实际上指制造成本优势，由内到外优势递增
是不是看上去有点乱，没关系，我们来捋一捋这6种锂离子电池的优缺点。
6种锂离子电池的优缺点
一、磷酸铁锂离子电池LFP：
优势在于稳定安全成本低；缺点在能量总值低、续航短
作为比亚迪过去7-8年来的主打动力锂电池，磷酸铁锂离子电池LFP能量密度很低，3.4V的最大电压也限制了它的能量表现（注：电池蕴含的能量（Energy）等于电池容量（单位Ah）乘以电压（单位V），LFP电池单体的容量本身就比三元锂离子电池低一些，电压还要再低一些，乘出来的数值自然比较小），但由于化学性能异常稳定，循环寿命长（多达4000多次），量产成本低，在新能源车曾有较为广泛的应用，如比亚迪初代秦和唐EV、比亚迪E6、腾势300/500、东风风神E30、雪佛兰Volt等。
二、钴酸锂离子电池LCO：
性能一般易过热，但制造标准国际公认，且良品率、单体一致性极高，适宜量产，特斯拉早期最爱
作为锂离子动力锂电池的鼻祖，其最先被特斯拉装在旗下首款量产车型Roadster上，随后问世的ModelS也理所应当的继承了这一设定，钴酸锂离子电池LCO中的明星单品就是特斯拉早期产品中采用的松下钴酸锂18650型电池。
仔细观察，你会发现钴酸锂离子电池LCO在能量密度、比功率、使用寿命方面的表现并不突出，属于各方面表现都中不溜的水平，且在成本和安全性上基本没有优势，但特斯拉的青睐不是没有道理的：钴酸锂18650电池单体一致性和良品率比较高，也是国际公认的制造标准，非常利于大批量生产。
甚至有人这样调侃钴酸锂18650的稳定性：假如你的测量仪器认为刚下线的任意一节18650有问题，那么恭喜你，仪器该修了。
钴酸锂离子电池LCO一个十分致命的缺点在于容易过热，假如电池组内部温度控制不佳的话很容易发生起火事故。而特斯拉的解决方法也很粗暴直接，为旗下车型配备了号称世界上最优秀的电池管理系统来保证电池的稳定性。此外，
三、镍酸锂离子电池LNO：
能量密度最大，但最不耐用，也最不安全
要想了解什么叫挑战与机遇并存，来看看镍酸锂离子电池LNO就了解了。其理论质量能量密度为274mAh/g，实际量产产品约为190~210mAh/g，远超钴酸锂离子电池LCO的量产140和磷酸铁锂离子电池LFE的170，且2.5V-4.2V的工作电压并不低，用来驱动电机非常强力。
不过，其致命缺点在于十分苛刻的制造条件和较差的热稳定性，前者直接导致商业化使用的艰难，后者则带来了较大的安全隐患。此外，镍酸锂离子电池LNO的循环寿命较差，不太适宜在要多次大量充放电的新能源车上使用。
四、锰酸锂离子电池LMO：
成本最低，耐低温性能好，但能量密度低，循环性能差、高温易分解
从成本方面来看，锰酸锂离子电池LMO是最理想的选择。由于锰在自然界的广泛存在，其成本优势相当明显，体现在售价上就是便宜，其也是今天出场的所有锂离子电池中最便宜的一个！此外，锰酸锂离子电池LMO耐低温性能较好，寒冷的地区也可以使用，倍率下放电能力强，大规模生产制备比较容易。
缺点是这种材料本身高温下非常不稳定（但也好过特斯拉用的钴酸锂离子电池LCO），寿命也不长、容量衰减明显。
很明显，拿锰酸锂离子电池LMO做纯电动汽车，是很有挑战性的。所以，真正拿出量产车型的厂家并不多，日产Leaf是其中比较有代表性的一个。
五、镍钴锰酸锂离子电池NCM（六、镍钴铝酸锂离子电池NCA）：
能量密度和比功率完胜，、循环寿命不差，但安全性略差且成本高
纯电动汽车首选！！！镍钴锰酸锂离子电池和镍钴铝酸锂离子电池在性能上差别不大，市面上常见的三元锂离子电池说的便是这对好兄弟。
这类电池的优势在于能量密度较大，比功率理想且可控，2000次左右的循环寿命在一天一充的情况下可用约6年，基本满足整车寿命周期的需求。不过相关于化学性能极其稳定的磷酸铁锂离子电池LFP，三元锂离子电池在充电过热时容易出现氧气，导致电池鼓包现象，这也是目前NCM和NCA要解决的问题。
目前主流的解决方法有三种：一是调节电解液的成分，二是进一步优化隔膜材料，三是研发更先进的热管理系统和BMS电池控制系统。不过这些方法能做到的只是尽可能降低三元锂离子电池出问题的几率，根治是不可能的。
在这里要辨析一个问题，那就是三元锂离子电池的成本高，是指单位质量的成本很高（rmb/kg），也就是购买的成本很高；但是考虑到单位质量的三元锂离子电池在能量密度上的优势，折算成单位能量密度成本rmb/Wh的话，三元锂离子电池较前面提到的五种锂离子电池还是有不小的优势的，起码不差。
至此，6种锂离子电池的优缺点便介绍完了，内容不少，一次性全记住不现实。不过没关系，我做了一张图表，大家可以保存在手机里，选购电动汽车时掏出来一看，你就是周围100米内最厉害的汽车达人！
简单总结一下，锂离子电池的应用就是一个相互博弈的过程每种锂离子电池都有它的优势和不足。大家选购新能源车，肯定希望它跑得又快又远，所以，能量密度和比功率均完胜对手的三元锂离子电池脱颖而出，成为目前市场中的主流。
