說到電動車，最值錢的肯定就是那塊兒電池了，這也是為什么新能源汽車指導價要比同級別燃油車高出一大截的原因啊。

 

只是，電動車的電池對大部分車友來說還只是一個概念，它究竟有哪些分類、各自有怎樣的優(yōu)缺點、有哪些新興的電池技術(shù)等，你都門兒清嗎?今兒，小編就給各位深扒一下那些聽上去很牛逼的新能源汽車電池技術(shù)，到底像不像他們所宣傳的那樣令人期待呢?

 

目前，市面上使用的電池主要有兩大類，磷酸鐵鋰電池和三元鋰電池(這兩者都屬于蓄電池)。很多車友的固有觀念中都認為前者要比后者安全，到底是不是這么回事兒呢?往下看。

 

磷酸鐵鋰電池

 

磷酸鐵鋰電池是指用磷酸鐵鋰作為正極材料的鋰離子電池，其不含貴重金屬元素(比如鈷等)。由于不含貴重金屬材料，磷酸鐵鋰電池的原材料成本就能被壓縮的很低廉。而且，它的安全穩(wěn)定性也很高，其分解溫度高達700-800度，且不會釋放氧分子。

 

此外，它的循環(huán)壽命在2000次以上，所以很多廠商都會選擇磷酸鐵鋰電池作為電動汽車電池?？陀^上講，新能源汽車的興起，確實也和磷酸鐵鋰電池有著密不可分的關(guān)系。

 

但是，這種電池也有一個致命缺點，那就是低溫性能較差，即使將其納米化和碳包覆也沒能解決這個問題。有研究表明，將一塊容量為3500mAh的磷酸鐵鋰電池放到-10℃的環(huán)境中工作，結(jié)果經(jīng)過不到100次的充放電循環(huán)，它的電量就急劇衰減至500mAh，基本上報廢。

 

那相比之下，三元鋰電池的表現(xiàn)又如何呢?

 

三元鋰電池

 

不過多分析，讓我們先來看一張三元鋰電池&磷酸鐵鋰電池的對比表。

 

 

通過這張表，你可以很清楚的看到，相比于磷酸鐵鋰電池，三元鋰電池在低溫狀態(tài)下的表現(xiàn)更加穩(wěn)定。

 

此外，以鎳鈷錳酸鋰作為正極材料、石墨作為負極材料的鋰電池，其電壓平臺很高，這就意味著在相同的體積或重量下，三元鋰電池的比能量、比功率更大。

 

那為什么效率如此之高的三元鋰電池會備受爭議呢?那是因為三元鋰材料的熱穩(wěn)定性較差，會在200度左右發(fā)生分解，且化學反映劇烈，在高溫作用下電解液迅速燃燒，發(fā)生連鎖反應(yīng)。說人話就是，三元鋰材料比磷酸鐵鋰材料更容易著火。

 

P：需要注意的是，我們提到的是材料，而不是已成為成品的電池。

 

接下來，我們再來關(guān)注一組數(shù)據(jù)，對比一下兩種電池在新能源汽車中的使用情況。

 

去年11月，磷酸鐵鋰電池的電動大巴裝機量占到64.9%，三元鋰電池裝機量只有27.6%;相反，在純電動乘用車市場，三元鋰電池在去年11月的裝機量已超76%(下面小編還會重點介紹對三元鋰電池一往情深的特斯拉)。

 

既然三元鋰電池這么危險，為什么還要繼續(xù)使用呢?這當然是因為這種危險是可以通過技術(shù)手段得到避免的。根據(jù)三元鋰材料容易熱解的特性，新能源汽車廠商在過充保護(OVP)、過放保護(UVP)、過溫保護(OTP)、過流保護(OCP)這幾個環(huán)節(jié)上都會深入研究，而電動汽車是否會自燃也是重點考量這幾個環(huán)節(jié)的功能是否落實到位。

 

石墨烯電池

 

在2017年日內(nèi)瓦車展上，一款名為正道H600的概念車吸引了很多人的關(guān)注。對于這款車的馬力大、提速快、極速高咱都不去做過多解讀，畢竟1000km的官方續(xù)航才是要說的重點。

 

那為什么這款車能實現(xiàn)比特斯拉還酷炫的續(xù)航里程呢，其中很大一部分原因就是它使用了“超級電池”。

 

而H600的超級電池就是“石墨烯電池”。相比石墨烯，更多車友應(yīng)該對石墨更熟悉，而石墨烯本質(zhì)上就是分離出來的單原子層平面石墨。再直白一點說就是，石墨烯一層層疊起來就是石墨，厚1毫米的石墨大約包含300萬層石墨烯。

 

那這種石墨烯電池究竟有多神奇呢?作為目前為止發(fā)現(xiàn)的最薄、強度最大、導電導熱性能最好的一種新型納米材料，石墨烯被稱為“黑金”、“新材料之王”，科學家甚至預言它將“徹底改變21世紀”。

 

而這完全取決于石墨烯多領(lǐng)域的優(yōu)質(zhì)特性：堅固耐磨損、良好的導熱性與導電性(充電速度會更快)、耐高溫、低溫性，據(jù)悉，石墨烯能在-30~80℃的環(huán)境下自由工作。

 

那為什么這種材料還沒有被大范圍的在電動汽車領(lǐng)域應(yīng)用呢?這當然是因為其成本高、可量產(chǎn)性低。現(xiàn)在鋰電池用的各種材料，都是一噸幾萬十幾萬，再想想石墨烯堪比黃金的價格，真的全部做成電極材料誰能用的起?因此從目前來看，它的泡沫大于實際應(yīng)用價值。

 

特斯拉21700三元鋰電池

 

特斯拉使用的兩款電池——18650鈷酸鋰電池和21700三元鋰電池都是由松下生產(chǎn)的。而對于這兩種電池的命名，很多車友可能會覺得云里霧里噠，下面就由小編特清晰的給你解讀下。

 

18650型命名方式：直徑18mm，長度65mm，“0”代表圓柱形，而21700型電池命名也是同樣的道理。據(jù)悉，在Model3正式投產(chǎn)后，新型21700三元鋰電池將取代18650鈷酸鋰電池，成為新的電芯。隨后，ModelS和ModelX也有望進行更換。

 

眾所周知，在電池的組合上，特斯拉采用的是大量小電池連接的方式，這在靈活性和防退化上有優(yōu)勢。但在一個全尺寸的電動汽車內(nèi)使用小型圓柱形電池組，這意味著數(shù)以千計的大電流連接，且每一個接頭都是引起過熱的潛在源。

 

因此，特斯拉計劃用新型21700三元鋰電池取代18650鈷酸鋰電池，是將電池體積增大，這也就意味著接頭數(shù)量會隨之減少，過熱潛在源也相應(yīng)減少了，相對來講，安全性會高些。

 

而對于這款21700三元鋰電池，特斯拉CEO馬斯克說：21700型電池的能量密度是世界上最高的，并且還將是最便宜的。那具體多便宜呢?特斯拉官方提出：21700三元鋰電池系統(tǒng)成本為155美元/kWh(18650型為171美元/kWh);預售價為170美元/kWh(18650售價為185美元/kWh)。

 

此外，特斯拉還宣布這款電池將在Gigafactory超級電池工廠生產(chǎn)，計劃年產(chǎn)能35GWh/年，幾乎和世界電池產(chǎn)能總和相當。

 

比亞迪也采用了三元鋰電池

 

很多車友都知道，比亞迪之前對磷酸鐵鋰電池的堅持，但在特斯拉公布21700三元鋰電池的同年底，比亞迪卻一改常態(tài)，舍棄了此前秦、唐等車型所采用的磷酸鐵鋰電池模式，新上市的宋EV及相繼推出的秦80、唐100等車型也都將匹配全新的“鎳鈷錳”系三元鋰電池，不知這是否受到了特斯拉的影響呢?

 

奔馳氫燃料電池

 

無論是磷酸鐵鋰電池、三元鋰電池還是鈷酸鋰電池，都屬于蓄電池，而小編接下來要介紹的這款車的電池則為燃料電池——奔馳氫燃料電池。

 

最開始，很多汽車制造商都涉足了氫燃料電池汽車領(lǐng)域，但后來有一部分選擇離開了，戴姆勒就是其中一家。但并不是說戴姆勒完全放棄了這項技術(shù)的研究，而是把這項技術(shù)的優(yōu)先權(quán)轉(zhuǎn)移到了電動汽車的技術(shù)上，目前來看，它旗下只有一項氫燃料電池汽車項目，那就是梅賽德斯-奔馳GLCF-Cell。

 

據(jù)悉，奔馳這款車所用的9kWh電池可提供約310英里(499公里)的續(xù)航里程，如果附近找不到氫燃料電池充電站，其配備的EV充電頭還能支持CHAdeMO插座。而且，相比于蓄電池充電技術(shù)，氫燃料電池的燃料補給速度特別快，只須短短幾分鐘。

 

那這樣的電池技術(shù)能不能在電動汽車領(lǐng)域普遍推廣開來呢?目前來說，還不可能。因為氫燃料電池汽車基礎(chǔ)設(shè)施的發(fā)展進度極其緩慢，而如果想要大力發(fā)展這部分基礎(chǔ)設(shè)施，汽車制造商就必須拿出上百萬美元乃至更多的資金才行，顯而易見，他們并不樂意這么做。況且，現(xiàn)在使用蓄電池的電動汽車的續(xù)航里程也在不斷提升，氫燃料電池的這種優(yōu)勢還會持續(xù)多久呢?

 

無膜電池是否能顛覆電動汽車領(lǐng)域

 

近日有外媒報道，美國普渡大學的科研人員開發(fā)了一種新型無膜電池，能實現(xiàn)快充效果。這種無膜電池利用新的液態(tài)電解質(zhì)更換用過的電池液，能給純電汽車和混動汽車快速充電，而且還不需要修建大規(guī)模的充電基礎(chǔ)設(shè)施。

 

更神奇的是，使用過的電池液或電解質(zhì)還能被收集起來，批量送到風力發(fā)電廠、水力發(fā)電廠或太陽能電廠再次進行充電，變成電解質(zhì)，循環(huán)利用。

 

到這里，關(guān)于這種無膜電池的優(yōu)點，還并沒有說完。有些車友可能知道，電池膜污染會縮短電池壽命，而且可能會引發(fā)火災(zāi)。所以，這款無膜電池組件就很安全了，其性能穩(wěn)定，可安裝在住宅內(nèi)。最關(guān)鍵的是，這種電池能達到生產(chǎn)和銷售的要求，成本不高。

 

此外，普渡大學教授兼Ifbattery公司聯(lián)合創(chuàng)始人JohnCushman(普渡大學的這幾位科研人員同時也是Ifbattery公司的聯(lián)合創(chuàng)始人，Ifbattery是首家研發(fā)無膜流動電池的公司)還表示，Ifbattery開發(fā)了一套能源存儲系統(tǒng)，采用這款無膜快充電池，給汽車充電就像給汽車加油一樣，駕駛員再也無需長時間等待。

 

艾瑪，對于這款科技感十足而且成本不高無膜電池，小編都有些迫不及待了，究竟什么時候才能正式使用呢?

 

鋰玻璃電池

 

近日，據(jù)英特爾中國報道，最新發(fā)明了多次充電的鋰玻璃電池，鋰玻璃不僅將鋰離子的能量密度翻了三倍(這就將電動汽車的活動范圍擴大了三倍)，它還能在幾分鐘內(nèi)重新充滿電，并持續(xù)更長時間。

 

至于這第一款玻璃鋰電池，是現(xiàn)年94歲的古德伊納夫和他的工程師團隊，在德州州立大學奧斯汀分校研發(fā)出來的。與三元鋰電池不同的是，鋰玻璃電池在零下的極端天氣也表現(xiàn)出色，不會像三元鋰電池一樣易燃，而且可充電周期超過幾千次。

 

這種新電池的關(guān)鍵就是使用固體玻璃電解質(zhì)，而不是鋰電池常用的液態(tài)電解質(zhì)。因為液態(tài)電池充電速度過快，容易造成短路，還會起火，而固體的電解質(zhì)則降低了電路板短路的風險，成為更安全的選擇。

 

此外，玻璃電解質(zhì)還使用了可持續(xù)的材料，“用廉價的鹽來代替鋰，而鹽可以從廣泛可得的海水中提取，“這就使得玻璃鋰電池成為更環(huán)保的一種電池。由此可見，這種新的鋰玻璃電池研究很有前景，但這項新技術(shù)仍需幾年時間，才能被引入商業(yè)市場。