磷酸鐵鋰電池未來仍是主流動(dòng)力電池

　　為什么說電池是電動(dòng)汽車的心臟?這要先從電動(dòng)汽車的歷史說起。一說起電動(dòng)新能源車，很容易將其歸納為一個(gè)全 新的技術(shù)以及事物。其實(shí)，電動(dòng)車的歷史遠(yuǎn)比想象的早，甚至早于燃油汽車。美國人托馬斯·達(dá)文波特于1834年制造出第一輛直流電機(jī)驅(qū)動(dòng)的電動(dòng)車;1838 年蘇格蘭人羅伯特·戴維森發(fā)明了電驅(qū)動(dòng)的火車;時(shí)至今日依然使用的有軌電車是1840年在英國出現(xiàn)的專利。世界上第一輛電動(dòng)汽車于1881年誕生，發(fā)明人 為法國工程師古斯塔夫·特魯夫，這是一輛用鉛酸電池為動(dòng)力的三輪車。之后就出現(xiàn)了以鉛酸電池、鎳鎘電池、鎳氫電池、鋰離子電池等燃料電池作為電力。

　　可以看到，雖然電動(dòng)汽車早于燃油車發(fā)展，并在早期取得了一定的規(guī)模，但在近代，由于燃油汽車的大力發(fā)展，使電動(dòng)汽車在競爭中受挫。但真正的問題是，過去以鉛酸電池為主的電動(dòng)車，受制于鉛酸電池的密度、壽命、功率等多方面限制，一直沒有辦法在動(dòng)力源，也就是電池方面取得突破，以至于使電動(dòng)汽車發(fā)展陷入停滯。

　　鋰電池的分類及優(yōu)缺點(diǎn)

　　這一問題直到鋰電池的出現(xiàn)且經(jīng)20年大力發(fā)展才得以逐步改善解決。

　　鋰電池通常分兩大類：

　　鋰金屬電池：鋰金屬電池一般是使用二氧化錳為正極材料、金屬鋰或其合金金屬為負(fù)極材料、使用非水電解質(zhì)溶液的電池。

　　鋰離子電池：鋰離子電池一般是使用鋰合金金屬氧化物為正極材料、石墨為負(fù)極材料、使用非水電解質(zhì)的電池。

　　雖然鋰金屬電池的能量密度高，理論上能達(dá)到3860瓦/公斤。但是由于其性質(zhì)不夠穩(wěn)定而且不能充電，所以無法作為反復(fù)使用的動(dòng)力電池。而鋰離子電池由于 具有反復(fù)充電的能力，被作為主要的動(dòng)力電池發(fā)展。但因?yàn)槠渑浜喜煌脑?，組成的正極材料在各方面性能差異很大，導(dǎo)致業(yè)內(nèi)對(duì)正極材料路線的紛爭加大。

　　通常我們說得最多的動(dòng)力電池主要有磷酸鐵鋰電池、錳酸鋰電池、鈷酸鋰電池以及三元鋰電池(三元鎳鈷錳)。

　　以上各類電池都有優(yōu)缺點(diǎn)，大致歸納為：

　　磷酸鐵鋰：

　　優(yōu)點(diǎn)：壽命長、充放電倍率大、安全性好、高溫性好、元素?zé)o害、成本低。

　　缺點(diǎn)：能量密度低、振實(shí)密度低(體積密度)。

　　三元鋰：

　　優(yōu)點(diǎn)：能量密度高、振實(shí)密度高。

　　缺點(diǎn)：安全性差、耐高溫性差、壽命差、大功率放電差、元素有毒(三元鋰電池大功率充放電后溫度急劇升高，高溫后釋放氧氣極容易燃燒)。

　　錳酸鋰：

　　優(yōu)點(diǎn)：振實(shí)密度高、成本低。

　　缺點(diǎn)：耐高溫性差，錳酸鋰長時(shí)間使用后溫度急劇升高，電池壽命衰減嚴(yán)重(比如日產(chǎn)電動(dòng)車LEAF).

　　鈷酸鋰：

　　通常用于3C產(chǎn)品，安全性極差，不適合做動(dòng)力電池。

　　理論上，我們需要的電池應(yīng)該是能量密度高、體積密度高、安全性好、耐高溫低溫、循環(huán)壽命長、無毒無害、可大功率充放電，聚所有優(yōu)點(diǎn)為一體而且低成本。但目前并不存在這樣的電池，那么在不同種類電池的優(yōu)缺點(diǎn)中就需要取舍。而且，不同的電動(dòng)車對(duì)電池的需求點(diǎn)也是不同的，因此只有立足于長遠(yuǎn)地對(duì)電動(dòng)汽車作出判斷，才能有利于我們正確地判斷電池路線的選擇。

　　磷酸鐵鋰電池的優(yōu)越性

　　這里就需要回溯前兩篇的論述，我們分析了未來的電動(dòng)汽車應(yīng)該以小里程、快充電的電動(dòng)汽車為主。而目前家用車需要長續(xù)航的雙?；旌蟿?dòng)力，以及公交市場(chǎng)的大續(xù)航純電汽車。那么這樣的車需要什么樣的電池?

　　一、安全

　　首先安全是汽車必備的前提。汽車不同于手機(jī)和電腦，汽車在高速行駛中有可能遇到眾多不可預(yù)知因素，比如車禍造成的電池?cái)D壓和撞擊。而任何一個(gè)不利的因素，都有可能造車車毀人亡。我們可以看到一些老年代步車使用劣質(zhì)的鉛酸電池，完全沒有安全保障，電池自燃、受撞擊燃燒的案例比比皆是。再比如特斯拉近一年的連續(xù)著火事件，雖然得利于特斯拉的安全設(shè)計(jì)并沒有出現(xiàn)人員傷亡。但同時(shí)也要看到，這幾次事件都是非常輕微的碰撞事故，碰撞本身對(duì)車和人并無傷害，而電池卻著火了，那么如果是更嚴(yán)重的事故呢?

　　二、高倍率放電壽命

　　普通汽車使用壽命長達(dá)數(shù)十年，一輛電動(dòng)汽車的電池，10年 至少需要3000次的循環(huán)壽命。電池作為比較貴的部件，壽命能否與車等同是非常重要的，既要保證車輛的性能又要保證車主的利益，這樣才能利于市場(chǎng)的推動(dòng)。 目前世界各車企的電動(dòng)汽車，只有去年上市的比亞迪“秦”做到了電芯終生質(zhì)保。

　　電池的壽命也就是循環(huán)壽命，并非簡單的 電池參數(shù)給出的數(shù)字。電池的循環(huán)壽命和電池的循環(huán)狀態(tài)是息息相關(guān)的，比如放電倍率、充電倍率、溫度等。通常電池實(shí)驗(yàn)室數(shù)據(jù)得出的循環(huán)壽命，是以0.3C恒 定的充放電倍率，在20度恒定最佳溫度下得到的。但是在實(shí)際用車過程中，倍率和溫度都是非恒定的。這也就是為什么通常無論是筆記本、手機(jī)，還是電瓶車的電 池，實(shí)際使用中的壽命都遠(yuǎn)遠(yuǎn)不如廠商給出的數(shù)據(jù)的原因。而中小里程純電以及長續(xù)航雙?；旌蟿?dòng)力車，因?yàn)樗鶐У碾姵乇容^少，對(duì)其放電的要求就會(huì)更高，對(duì)壽命 的影響就會(huì)更大。