磷酸鐵鋰電池未來(lái)仍是主流動(dòng)力電池

　　為什么說(shuō)電池是電動(dòng)汽車(chē)的心臟?這要先從電動(dòng)汽車(chē)的歷史說(shuō)起。一說(shuō)起電動(dòng)新能源車(chē)，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(chē)的歷史遠比想象的早，甚至早于燃油汽車(chē)。美國人托馬斯·達文波特于1834年制造出第一輛直流電機驅動(dòng)的電動(dòng)車(chē);1838 年蘇格蘭人羅伯特·戴維森發(fā)明了電驅動(dòng)的火車(chē);時(shí)至今日依然使用的有軌電車(chē)是1840年在英國出現的專(zhuān)利。世界上第一輛電動(dòng)汽車(chē)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(chē)。之后就出現了以鉛酸電池、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(chē)早于燃油車(chē)發(fā)展，并在早期取得了一定的規模，但在近代，由于燃油汽車(chē)的大力發(fā)展，使電動(dòng)汽車(chē)在競爭中受挫。但真正的問(wèn)題是，過(guò)去以鉛酸電池為主的電動(dòng)車(chē)，受制于鉛酸電池的密度、壽命、功率等多方面限制，一直沒(méi)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(chē)發(fā)展陷入停滯。

　　鋰電池的分類(lèi)及優(yōu)缺點(diǎn)

　　這一問(wèn)題直到鋰電池的出現且經(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(lèi)：

　　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，理論上能達到3860瓦/公斤。但是由于其性質(zhì)不夠穩定而且不能充電，所以無(wú)法作為反復使用的動(dòng)力電池。而鋰離子電池由于 具有反復充電的能力，被作為主要的動(dòng)力電池發(fā)展。但因為其配合不同的元素，組成的正極材料在各方面性能差異很大，導致業(yè)內對正極材料路線(xiàn)的紛爭加大。

　　通常我們說(shuō)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(lèi)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(cháng)、充放電倍率大、安全性好、高溫性好、元素無(wú)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(cháng)時(shí)間使用后溫度急劇升高，電池壽命衰減嚴重(比如日產(chǎn)電動(dòng)車(chē)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(cháng)、無(wú)毒無(wú)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(lèi)電池的優(yōu)缺點(diǎn)中就需要取舍。而且，不同的電動(dòng)車(chē)對電池的需求點(diǎn)也是不同的，因此只有立足于長(cháng)遠地對電動(dòng)汽車(chē)作出判斷，才能有利于我們正確地判斷電池路線(xiàn)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(lái)的電動(dòng)汽車(chē)應該以小里程、快充電的電動(dòng)汽車(chē)為主。而目前家用車(chē)需要長(cháng)續航的雙?；旌蟿?dòng)力，以及公交市場(chǎng)的大續航純電汽車(chē)。那么這樣的車(chē)需要什么樣的電池?

　　一、安全

　　首先安全是汽車(chē)必備的前提。汽車(chē)不同于手機和電腦，汽車(chē)在高速行駛中有可能遇到眾多不可預知因素，比如車(chē)禍造成的電池擠壓和撞擊。而任何一個(gè)不利的因素，都有可能造車(chē)車(chē)毀人亡。我們可以看到一些老年代步車(chē)使用劣質(zhì)的鉛酸電池，完全沒(méi)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著(zhù)火事件，雖然得利于特斯拉的安全設計并沒(méi)有出現人員傷亡。但同時(shí)也要看到，這幾次事件都是非常輕微的碰撞事故，碰撞本身對車(chē)和人并無(wú)傷害，而電池卻著(zhù)火了，那么如果是更嚴重的事故呢?

　　二、高倍率放電壽命

　　普通汽車(chē)使用壽命長(cháng)達數十年，一輛電動(dòng)汽車(chē)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(chē)等同是非常重要的，既要保證車(chē)輛的性能又要保證車(chē)主的利益，這樣才能利于市場(chǎng)的推動(dòng)。 目前世界各車(chē)企的電動(dòng)汽車(chē)，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(jiǎn)單的 電池參數給出的數字。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)驗室數據得出的循環(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(chē)過(guò)程中，倍率和溫度都是非恒定的。這也就是為什么通常無(wú)論是筆記本、手機，還是電瓶車(chē)的電 池，實(shí)際使用中的壽命都遠遠不如廠(chǎng)商給出的數據的原因。而中小里程純電以及長(cháng)續航雙?；旌蟿?dòng)力車(chē)，因為所帶的電池比較少，對其放電的要求就會(huì )更高，對壽命 的影響就會(huì )更大。