钜大LARGE | 点击量：477次 | 2023年02月10日
为什么TSLA用三元锂离子电池，而比亚迪用"铁电池"呢？
新能源汽车取代传统燃油车的大幕刚刚拉开，竞争已经非常激烈。面对这个空白的领域，大家都是摸着石头过河，谁也不了解自己走的路是否一定对，都在不停试错。大家都了解，关于纯电动汽车来说，最重要的三大件是电池、电控和电机。谁能在这三个技术上领先，那就有很大几率成为行业领先者。但这三个系统，没有一个是好搞的，都是无数科研人员不分白天黑夜用实验和数据做出来的。不过在笔者看来，这三者最难的，还是电池系统。
首先，电机发展的时间很早，大概比燃油机还早了四十年。在100多年的发展中，电机技术早就成熟，同等质量的电机和燃油机比较，无论在工作效率/寿命上，还是能耗/稳定性上，电动机都完胜发电机，而且价格更便宜，维护保养成本也更低。
但电动汽车有个致命缺点电池。比如同样跑1000公里，油耗低的汽车只要60-70升油，重量不过50多公斤，中间加油也不过5分钟；而电动汽车目前的续航基本都在300-500公里，500以上都是凤毛麟角。这就要背着600公斤的电池包来回跑，并且要充电3次，每次都至少3小时。这无疑直接阻碍了电动汽车的发展。
那么目前电池系统的现状是怎么样的？
首先目前的电池重要分为四大类：氢燃料动力电池、锌空气电池、飞轮电池、锂离子电池。
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%
氢燃料动力电池各国都在做，不过目前还没有应用价值。它造价最高，而且材料难得，价格高到能直接把一辆车售价翻三倍。另外氢燃料动力电池的干粮的氢气，氢气这种东西储存难、运输难，还容易爆炸。所以目前仍在努力。
飞轮电池各位可能不太清楚，它由内部高速旋转的电机、储能电池组成。保时捷918上就有用一台飞轮电池系统，它最拿手的是能量回收，提升加速性与动力性；优点是其中没有化学成分，纯物理结构的它不用担心爆炸。但是造价实在太高，只有918这种优秀超跑才能用的，所以目前也不考虑。
锌空气电池在汽车电池界更没法混。它的续航里程和锂离子电池相当，价格低到没朋友。但无奈的是它能供应的瞬时能量太少，导致搭载它的电动汽车在爬坡和加速时，完全跟不上节奏，就像是挂了一档的汽车，干吼不走。
所以目前来看，扛把子的还是锂离子电池阵营。其中分为三元锂离子电池和磷酸铁锂离子电池（铁电池）。特斯拉用的三元锂离子电池，因为这款电池的密度高，质量轻，而且续航能力不差。它最大的缺点就是安全性和稳定性略差，还非常规，更重要的是它容易发生失火、爆炸的情况。假如遇到极端碰撞情况，爆炸时只能祈祷上帝了。其中特斯拉ModelS就是搭载松下最新的锂离子电池，它用软件解决充电放电中的安全问题，这就是特斯拉最大的优势。但即使如此，它的安全性也是最低的。结果大家都看到了~
以比亚迪为代表的车企用的是铁电池，它的优势是价格、功率密度、性能等各方面均衡，而且造价便宜。但就是太重，而且极端情况下（冬天），电量会掉的很快，但目前仍然是主流电池。
总体来说，氢燃料动力电池和锌空气电池发展不成熟，还要建立一整套完整的产业链才能商业化；飞轮电池造价太高，只有超跑能用得起；锂离子电池未来很长一段时间都是主流，其中三元锂离子电池性能强密度高，但是造价高且安全性弱；铁电池各方面均衡，安全性好，是目前最被看好的电池。
所以很多人说特斯拉用松下的三元锂离子电池就是有良心的象征，比亚迪用铁电池就是偷空减料，这是不对的。电池还有很长一段的路要走，谁好谁坏还没有定论。高温下三元材料易燃，存在的安全风险比较大。中科院物理研究所研究员黄学杰表示，总结以往发生事故的相关经验来看，镍钴铝三元材料18650电池在180℃以上会出现自加热，起火后很难控制，而磷酸铁锂材料到了250℃以上才会出现放热现象，安全性相对较高。
据介绍，单从材料特性而言，两种材料到达一定温度时都会发生分解，三元锂材料大概在200℃发生分解，磷酸铁锂则在700℃~800℃时才发生分解。并且，三元锂材料的化学反应更加剧烈，会释放出氧分子，在高温用途下电解液迅速燃烧，发生连锁反应。磷酸铁锂发生分解时不会释放氧分子，燃烧也没有那么剧烈。因此，仅从锂离子电池的正极材料特性而言，三元锂材料比磷酸铁锂材料更容易着火或发生意外事故。
同时，一个很简单的道理，电池能释放的能量越大，其存在的安全风险就越大。同比乘用车客车电池容量大，所以客车上装配三元锂离子电池提高了危险程度。比如纯电动轿车电池容量一般为几十千瓦时，而纯电动公交车电池容量高达几百千瓦时，随着电池容量的新增，电池体积也在新增，其散热性能变差，出现安全事故的可能性新增。高温是电池事故的导火索，而且客车运输人员较多，一旦出现事故其后果非常严重，可见三元锂离子电池提高了新能源客车的危险系数。
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