新能源汽车常用电池类型及特点

新能源汽车电池 是现代行业的重要关键点。

对于新能源汽车来讲，最核心的就是电池，它占据了整车成本的40%~60%。

新能源汽车电池主要分为以下几种类型： 三元材料 锂电池、磷酸铁锂电池、钴酸锂电池、镍氢电池、氢燃料电池等。

最主要的技术路线是以宁德时代为代表的三元锂电池路线以及比亚迪为代表的磷酸铁锂电池路线。

锂离子电池是内部依靠锂离子，外部依靠电子在正负极之间移动来发挥作用的一种电池，锂离子电池的能量密度比较高，可循环使用。

优点：

1. 重量轻：相对于其他类型的电池，锂电池具有更小的体积和重量，便于携带和使用。

2. 高比能量：锂电池比能量较高，能够提供更大的能量储存量，使其成为一种优秀的能量源。

3. 无记忆效应：锂电池没有记忆效应，不需要完全放电再充电，因此用户更方便使用。

4. 性能稳定：锂电池的耗损率相对较低，使用寿命长，集成电路也能有效控制电池电量，保证了稳定性。

5. 环保安全：锂电池不含易燃和易爆的有机物质，因此较为环保和安全。

缺点：

1. 电池寿命：锂电池寿命受到充放电循环次数、温度等因素的影响，需要注意正确的使用方法。

2. 安全隐患：由于锂电池在过充、过放、温度过高等情况下会变得不稳定，可能发生爆炸、起火等问题，因此需要合理使用和储存。

3. 价格较高：相比于其他类型的电池，锂电池的成本较高。

4. 不适用于低温环境：锂电池在低温条件下，其容量和循环寿命会下降，因此不适用于极低温度的环境。

5. 充电速度：锂电池充电速度相比于其他类型的电池较慢。

锂电池在轻量化、高能量储存、稳定性、无记忆效应等方面具有较大的优势。但同时也存在一些问题需要注意，比如安全隐患和价格较高等问题。

三元锂电池是指正极材料为锂镍钴锰三元正极材料的锂电池。

优点：三元锂电池更安全。更适合新能源汽车电池的未来发展趋势，适合北方天气，且电池在低温下更稳定。

缺点：电压太低，能量密度介于磷酸铁锂电池和氧化钴锂电池之间。

代表车型有：北汽新能源EV200， 北汽新能源EU260 ，特斯拉Model 3等。

磷酸锂铁电池是使用磷酸锂铁作为正极材料的锂离子电池。（锂离子电池的正极材料主要包括钴酸锂，锰酸锂，镍酸锂，三元材料和磷酸铁锂等。）

优点：在目前用于汽车的锂电池中，稳定性是最好的。

缺点：与三元锂电池和钴酸锂电池相比，能量密度仍有很大差距。另外，当温度低于-5℃时，充电效率降低。并且在温度过低的情况下，会影响电池的容量。使用磷酸铁锂电池的车辆不适合在北方行驶，尤其是在东北和其他极冷地区，因为冬季温度过低，这会影响磷酸铁锂电池的使用寿命。

代表车型有：比亚迪e6，比亚迪秦，比亚迪唐等。

钴酸锂电池是电子产品中相对常见的电池。它通常用于笔记本电脑电池并用作电池。

优势：成熟的生产技术，高能量比，约为磷酸铁锂电池的两倍。

缺点：在高温条件下，其稳定性比镍钴锰锂电池和磷酸铁锂电池稍差。

代表车型有特斯拉MODEL S

镍氢电池是20世纪80年代末在镍镉电池的基础上发展起来的新产品，由氢离子和金属镍合成。

优点：电池具有较大的能量储备，重量更轻，使用寿命更长，并且对环境没有污染。

缺点：制造成本太高，并且性能比“锂电池”差。

代表性车型有 丰田普锐斯 ，福特Escape，雪佛兰马里布等。

燃料电池虽然带有“电池”二字，却不是传统意义上的储能设备，而是一种发电设备，这是燃料电池与传统电池最大的区别。

燃料电池是理想的“内燃机替代者”。氢气是燃料电池主要燃料，从燃料安全性上看，氢气无毒无害，反应物为水，无毒无害，绿色清洁。氢气密度小，高压氢气泄漏燃烧时形成向上火炬，不向周围扩散。因此氢气安全性是高于天然气和石油等化石燃料。从性能上看，燃料电池能量转化效率为50-70%，功率密度约3kW/L，柴油机功率密度约1.3kW/L，是理想的“内燃机替代者”。燃料电池的能量密度可达500Wh/kg，循环寿命4000 次以上，性能优于锂电池。

优点：能量密度非常高;充氢时间短，现在高压充气日本的氢燃料电池只需5分钟，充气可以跑500公里。

缺点：氢气的安全使用；储存运输费用高；技术未产业化，未被市场验证;不能并网充电。2021，已有2款氢动力汽车在某些市场公开上市。例如，丰田Mirai和现代Nexo，但市场化失败。目前氢燃料电池重点应用发展在商用车领域。

固态电池

相比液态电池而言，固态电池具有续航里程长、成本低、安全高、寿命更长等一些优势。不过作为一种新技术，目前固态电池仍然处于研发阶段，技术尚不成熟，生产成本比较昂贵。

目前，国内外的汽车厂家也在积极攻克固态电池技术难题，包括蔚来、宁德时代等一些厂家都在积极研发固态电池。而在2023年2月的时候，日产欧洲研发高级副总裁David Moss表示，日产已经成功开发出全固态电池。

此前，宁德时代也发布了一款名为“ 凝聚态电池 ”的全新产品，能够达到500Wh/kg能量密度，这几乎是当前三元锂电池能量密度的1.5倍。但并不是传统意义上的半固态电池，是一种新形态电池。

目前大多数液态电池的续航里程都只有400km到600km之间，固态电池的续航里程能够轻松突破1000km，充电速度相比于液态电池快3倍以上。

如果固态电池在新能源汽车 上大规模应用开来，那将会极大加速新能源汽车的发展。

石墨烯电池也称为黑金：它是通过在锂电池中添加石墨烯而开发的一种新能源电池。石墨烯电池通常用于航空航天和其他方面。