钜大LARGE | 点击量：2504次 | 2018年11月09日
汽车锂电池优缺点介绍
话说，隔壁老王前阵子试驾了小牛N1电动车以后，一直对锂电池念念不忘，听闻点评君最近开着腾势电动车挑战了一次里程极限后，买完菜的老王拎着菜篮子就来找刚下班的点评君“聊天”来了。
点评君注：关于车用动力电池，除了本文要讨论的两种主流锂电池外，还有常见的镍氢、镍镉、铅酸、钴酸锂等电池，关于这些渐渐退出主流行列（镍氢除外）的电池，暂不讨论。如果你真的好奇，可以在评论里@点评君，点评君会及时通知老王的。
“你知道不？李铁柱听说小牛N1出事儿以后，开始看电动汽车了！”老王放下菜篮子，接着说：“听说这种车现在不用摇号是不？”
“嗯，在北京需要摇号，只不过摇号的人比配额少，所以就直接发放了。还有什么免购置税之类的优惠政策。（相关阅读）”
“那现在都说车子是锂电池动力的好，你还说小牛N1的电池和特斯拉ModelS的一样，那这写车的锂电池都一样么，是不是和手机的电池是一样的？”
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%
“肯定不一样呀，现在的电动汽车普遍采用锂电池作为动力电池，而特斯拉ModelS采用的是松下18650组成的电池组，单个这种电池比平常的5号电池大一些，也称为三元锂电池，而市面上还有一种主流的锂电池叫做磷酸铁锂电池，例如比亚迪，就专精这类电池。
△市面上还有一种叫做A123的锂电池，这种电池实际上也是磷酸铁锂电池的一种。它主要在制造工艺上采用了纳米工艺等，增加了电池充放电能力。我国万向集团就收购了A123公司，进而收购了赖以该电池为动力基础的菲斯克（Fisker）汽车公司。图为菲斯克Karma。
“那这两种电池不都是锂电池，还能有啥区别呢？”老王问。
“虽然同是一颗土豆，但是除了炖土豆，不还能做酸辣土豆丝么？”点评君从老王菜篮子里拿出一颗土豆，接着说：“这两种电池虽然都采用锂元素，但是配上不同的‘配菜’（负极材料）和‘做法’（电池管理系统），做出不一样的菜是必须的啦！”
△三元锂电池如果内部短路或是正极材料遇水，都会有明火产生。所以一般18650电池都会有一层钢壳保护，由于特斯拉的电池组是由7000块左右的18650电池组合而成，所以，虽然特斯拉给电池组进行了全方位的保护，但是在极端的碰撞事故中，起火隐患还是有的。
而磷酸铁锂电池则要稳定许多，电池板就算是穿刺、短路也不会爆炸燃烧，遭到350℃的高温也不会起火（三元锂电池在180-250℃就扛不住了）。所以在安全性能上，磷酸铁锂电池略胜一筹。
“哦！原来安全性差这么多呢！那为啥特斯拉还要用三元锂电池呢？”老王问。
“三元锂电池的能量密度大，电压更高，所以同样重量的电池组电池容量更大，车子跑的距离也就更远，速度也能更快。特斯拉ModelS充满电的续航里程400多公里呢。”
△不过，由于三元锂电池需要用大量的单个电池组合起来，所以电池的组的体积十分庞大，相比磷酸铁锂电池相对紧凑的体积，虽然在动力输出方面略胜一筹，但是也不得不承受对于车内空间的影响的副作用。
△官方标定60km/h等速巡航可达335km的腾势电动车，只采用了144节磷酸铁锂电池。
“上次小牛官方说可以回收电池，说是什么电池有衰减，为什么这么说呢？”老王接着问。
“虽然三元锂电池的理论寿命是2000次充放电循环，但在实际使用中，当进行900次的充放电循环后，电池容量就基本衰减到了55%。也就是说充满电只能跑原来里程的一半。”
“那怎么办？”老王有些着急。
“但如果每次电池充放电都控制在0%-50%或者25%-75%的循环中工作，不榨光电池的精力，即使经过3000次的充放电循环，电池容量基本还能能够保持在70%左右。但这需要非常优秀的电池管理系统，所以特斯拉才会对自己的电池管理系统这么自豪。”
△不过，磷酸铁锂电池即便是经过3000次0-100%的充放电使用，容量也才会衰减到80%，所以磷酸铁锂电池的电池管理系统就没那么复杂，也就进一步降低了整车研发成本。图为采用磷酸铁锂电池驱动的比亚迪纯电动大巴车。（图片来自网络）
“那比亚迪用磷酸铁锂电池就是因为它皮实、安全？”
“其实咱们国家的锂矿、氧化铁磷酸盐储量丰富，制造磷酸铁锂电池有优势。而我国缺乏钴矿，制造必须采用钴元素的三元锂电池会有些困难。所以，我国许多车企（包括电池企业）发展磷酸铁锂电池是很现实的。”
所以，现在市面上采用三元锂电池的电动车，动力电池基本都是国外品牌产品（日本松下，韩国SK等），价格也相应要比采用磷酸铁锂电池的车型（同级别）贵一些。
△北汽EV200采用了来自韩国SK生产的三元锂电池，理论巡航里程达到200km，而它的前辈车型EV150则采用了磷酸铁锂电池，续航里程仅为150km。
两种锂电池特点对照表
三元锂电池（18650）磷酸铁锂电池
安全性（相对两款电池）低高
重量能量密度（Wh/kg）200100-110
电池单体标称电压（V）3.83.2
抗衰退能力（寿命）低高
应用成本（我国）高低
抗低温衰减能力强弱
当点评君习惯性的打开手机，准备看看朋友圈儿里有什么新动态时，老王赶紧拿起菜篮转身告别离去。送走老王，点评君打开手机，居委会马大姐发了一条去特斯拉专卖店试驾的消息，旁边陪着一个熟悉的身影，你们猜猜是谁？
车用锂电池关键技术编辑
这里有许多问题成为锂离子技术开发的日本研究者和公司正在按照电压范围寻找标准化的解决措施。根据电压标准，蓄电池的性能取决于蓄电池包的成本(较高电压的成本会更高，因为电池的复杂性、温度的管理和监测问题带来的结果)和因电池固有的较高电压所带来的能量的损失及控制系统的复杂性这两者之间的博弈。日本工程师愿意调整两个充电的标准：144V对轻微混合动力车，288V对混合动力车。然而1/4的市场几乎对电压标准化都没有反应。
蓄电池技术
持续发展的蓄电池技术构成了未来锂离子蓄电池成功的重要组成部分。现有许多不同的蓄电池材料和化学成分被很多的蓄电池公司研发和测试。具有竞争性的发展过程将会加速该项技术的商业化，因为优质的蓄电池会开发，并投入生产。最终，蓄电池技术将在中短期时间里界定混合动力车和电动车的竞争差异。
控制装置
如果在考虑之中的电动车是混合动力车的话，那么在蓄电池的管理和蓄电池与电机的综合性能上就要考虑控制回路技术。
周期
要求用于混合动力和电动车的蓄电池必须有接近传统发动机车的使用周期，那就是10年或16万km。早期的混合动力车，如丰田的Prius和本田的Insight大约是这个周期，它们采用的现有镍金属技术，证明了其可靠性。也希望现在的锂离子蓄电池技术能达到这个目标。为什么不是现在？与常用的镍氢蓄电池相比，锂离子蓄电池的竞争优势在于，具有较高的动力和能量密度性能，同时具有较强的充电和放电效果。在向混合动力、插电式混合动力及纯电动车转型的过程中，锂离子蓄电池是必不可少的。
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