锂电池分类及对新能源汽车的影响

为什么说电池是电动汽车的心脏？这要先从电动汽车的历史说起。一说起电动新能源车，很容易将其归纳为一个全新的技术以及事物。其实，电动车的历史远比想象的早，甚至早于燃油汽车。美国人托马斯·达文波特于1834年制造出第一辆直流电机驱动的电动车；1838年苏格兰人罗伯特·戴维森发明了电驱动的火车；世界上第一辆电动汽车于1881年诞生，发明人为法国工程师古斯塔夫，这是一辆用铅酸电池为动力的三轮车。之后就出现了以铅酸电池、镍镉电池、镍氢电池、锂离子电池等燃料电池作为电力。

可以看到，虽然电动汽车早于燃油车发展，并在早期取得了一定的规模，但在近代，由于燃油汽车的大力发展，使电动汽车在竞争中受挫。但真正的问题是，过去以铅酸电池为主的电动车，受制于铅酸电池的密度、寿命、功率等多方面限制，一直没有办法在动力源，也就是电池方面取得突破，以至于使电动汽车发展陷入停滞。

锂电池通常分两大类：

锂金属电池：锂金属电池一般是使用二氧化锰为正极材料、金属锂或其合金金属为负极材料、使用非水电解质溶液的电池。

锂离子电池：锂离子电池一般是使用锂合金金属氧化物为正极材料、石墨为负极材料、使用非水电解质的电池。

虽然锂金属电池的能量密度高，理论上能达到3860瓦/公斤。但是由于其性质不够稳定而且不能充电，所以无法作为反复使用的动力电池。而锂离子电池由于具有反复充电的能力，被作为主要的动力电池发展。但因为其配合不同的元素，组成的正极材料在各方面性能差异很大，导致业内对正极材料路线的纷争加大。

通常我们说得最多的动力电池主要有磷酸铁锂电池、锰酸锂电池、钴酸锂电池以及三元锂电池（三元镍钴锰）。

理论上，我们需要的电池应该是能量密度高、体积密度高、安全性好、耐高温低温、循环寿命长、无毒无害、可大功率充放电，聚所有优点为一体而且低成本。但目前并不存在这样的电池，那么在不同种类电池的优缺点中就需要取舍。而且，不同的电动车对电池的需求点也是不同的，因此只有立足于长远地对电动汽车作出判断，才能有利于我们正确地判断电池路线的选择。

一、安全

首先安全是汽车必备的前提。汽车不同于手机和电脑，汽车在高速行驶中有可能遇到众多不可预知因素，比如车祸造成的电池挤压和撞击。而任何一个不利的因素，都有可能造车车毁人亡。我们可以看到一些老年代步车使用劣质的铅酸电池，完全没有安全保障，电池自燃、受撞击燃烧的案例比比皆是。

二、高倍率放电寿命

普通汽车使用寿命长达数十年，一辆电动汽车的电池，10年至少需要3000次的循环寿命。电池作为比较贵的部件，寿命能否与车等同是非常重要的，既要保证车辆的性能又要保证车主的利益，这样才能利于市场的推动。

三、温度适应性

极寒对电池的影响，主要表现在充放电倍率低和电容量减少；极热对电池的影响，主要表现为寿命减低、高温安全性以及充放电能力下降。

极寒对于电池的影响相对较轻，因为一般锂电池都可以在零下20度以下使用，而且在电池的放电过程中本身就会产生热量，但能耗的增加以及电量的减少不可避免。

极寒对纯电车的影响和对双模混合动力车又不一样。纯电动车因为没有其他动力来源，在极寒情况下要达到合适的温度，必须依靠电池放电加热，那么对于能耗以及续航里程就会有很大影响。

极热对纯电和混动影响都很大，比如电池本身大功率放电温度就会升高。以普通锂离子电池为例，20C的放电，电池的温度可以提升到接近50度。这么高的温度，不仅对电池的寿命有影响，更重要的是安全隐患。比如特斯拉的三元电池在高温环境下会释放氧气，而氧气是易燃物体。

五、成本

要广泛普及必须要有成本优势，小里程纯电或者混动电动车，一方面需要减少车载电池量节约电芯成本，另一方面需要降低电池包+保护设备的成本。

不同锂离子电池都有天然优点和缺点。但重要的是，如何对未来电动车发展的重点要素排序，这样才能选出适合潮流的电池。