電池那點(diǎn)事兒！新能源汽車基礎(chǔ)知識(shí)解析

　　一說到要買電動(dòng)汽車，可能大部分消費(fèi)者第一時(shí)間想到的就是“優(yōu)惠”“不限行”“不限號(hào)”等政策。但如果真要買一款電動(dòng)汽車，想要開著舒心用著放心，僅僅知道優(yōu)惠政策是遠(yuǎn)遠(yuǎn)不夠的。購買在電動(dòng)汽車之前，一定要了解它的“心臟”。從本期開始將進(jìn)行一系列關(guān)于新能源汽車基礎(chǔ)知識(shí)的普及，希望為廣大消費(fèi)者在日后購買新能源汽車提供幫助。

　　由于電動(dòng)車蓄電池種類較多，其中很大部分已經(jīng)被市場(chǎng)所淘汰，所以我們先通過一個(gè)表格大致了解下這些電池的基本特性，然后就目前市場(chǎng)上常見的幾種蓄電池再進(jìn)行說明。

　　鉛酸蓄電池是目前應(yīng)用比較廣泛的電池，主要優(yōu)點(diǎn)是電壓穩(wěn)定、價(jià)格便宜;缺點(diǎn)是比能低(即每公斤蓄電池存儲(chǔ)的電能)、使用壽命短和日常維護(hù)頻繁。老式電池一般壽命在2年左右，而且需定期檢查電解液的高度并添加蒸餾水，不過隨著科技的發(fā)展，鉛酸蓄電池的壽命變得更長而且維護(hù)也更簡單了。鉛酸電池也一樣，由于能量密度低，所以它的體積很龐大。此外，由于其成分是硫酸電解質(zhì)，因此，廢棄后對(duì)環(huán)境的污染相對(duì)嚴(yán)重。而其最大的缺點(diǎn)在于，續(xù)駛能力比較低，所以，應(yīng)用于純電動(dòng)汽車上并不能滿足人們?nèi)粘Ｐ枨?。從目前來看，鉛酸電池多應(yīng)用于低速電動(dòng)車，特別是老年代步車、電動(dòng)自行車等。

　　磷酸鐵鋰電池是鋰離子電池中的一種，其特點(diǎn)是不含有鈷等貴金屬元素，其使用的原料為磷和鐵，這些元素不僅資源豐富，而且價(jià)格也比較低廉。磷酸鐵鋰電池的安全性在鋰電池中首屈一指，它在700℃~800℃時(shí)才發(fā)生分解，但不會(huì)像三元鋰材料的化學(xué)反應(yīng)那么劇烈，也不會(huì)釋放出氧分子，擁有良好的安全性。也正因如此，其也成為目前電動(dòng)車電池的主要門類之一。此外充放電效率高、對(duì)環(huán)境無污染等也都是它的優(yōu)勢(shì)所在。不過，它也有自己的缺點(diǎn)，由于電池的能量密度較低，使得它的體積也相對(duì)較龐大;電池容量較小，使得它的續(xù)駛能力也比較低;報(bào)廢后，可回收的價(jià)值很低;而且，由于其低溫性能較差，研究表明一塊容量為3500mAh的電池,如果在-10℃的環(huán)境中工作,經(jīng)過不到100次的充放電循環(huán),電量將急劇衰減至500mAh,基本就報(bào)廢了。

　　特斯拉MODEL S使用三元鋰電池的能量密度要比磷酸鐵鋰電池的能量密度大，這意味著同樣重量的三元鋰電池比磷酸鐵鋰電池的續(xù)航里程更長。但是，當(dāng)三元鋰電池自身溫度為250-350℃時(shí)，其內(nèi)部化學(xué)成分就開始分解，因此對(duì)電池管理系統(tǒng)提出了更高的要求，而且電池的造價(jià)也比較高。說簡單點(diǎn),就是三元鋰材料比磷酸鐵鋰材料更容易著火。不過，由于消費(fèi)者對(duì)續(xù)駛里程的要求越來越高，所以近幾年越來越受到車企的關(guān)注。他們通過采取一定的技術(shù)和設(shè)計(jì)措施，來盡可能避免其缺陷。

　　日系廠商選擇錳酸鋰電池是因?yàn)槠渚C合性能相對(duì)平衡，而且技術(shù)上也不像三元鋰電池那樣激進(jìn)，由于不需要貴金屬鈷，所以成本低廉很多，還沒有專利限制，這聽上去簡直就是日系經(jīng)濟(jì)適用策略的電動(dòng)化延續(xù)。錳酸鋰是成本低、安全性和低溫性能好的正極材料，但是其材料本身并不太穩(wěn)定，容易分解產(chǎn)生氣體，因此多用于和其它材料混合使用，以降低電芯成本，但其循環(huán)壽命衰減較快，容易發(fā)生鼓脹，高溫性能較差、壽命相對(duì)短，主要用于大中型號(hào)電芯，動(dòng)力電池方面，其標(biāo)稱電壓為3.7V。雖然其能量密度不如三元鋰電池，但其他綜合性能相當(dāng)出色。

　　鋰電池的高成本和安全性，是豐田在車輛上主要使用鎳氫電池的主要原因。鎳氫電池于上世紀(jì)90年代后逐漸發(fā)展開來，如以豐田普銳斯為代表的很多混合動(dòng)力汽車均采用此類電池作為儲(chǔ)能元件。它的主要的優(yōu)點(diǎn)是它可以適應(yīng)大電流放電，對(duì)于需要較大功率輸出要求的場(chǎng)合比較適用。它的能量密度較大，增加了續(xù)航的里程。鎳氫電池放出的電比較平穩(wěn)，發(fā)熱量較小。它主要的缺點(diǎn)是具有“記憶效應(yīng)”，即電池在循環(huán)充放電過程中容量會(huì)出現(xiàn)衰減，而過度充電或放電，都可能加劇電池的容量損耗。因此對(duì)于廠商來說，鎳氫電池控制系統(tǒng)在設(shè)定上都會(huì)主動(dòng)避免過度充放電，如將電池的充放電區(qū)間人為控制在總?cè)萘康囊欢ò俜直确秶鷥?nèi)，以降低容量衰減速度。