想買電動車的看看！三元鋰電池/磷酸鐵鋰電池技術介紹

最近，雙積分政策的改變，讓混動車或者說日系混動車有了更好的生存環境。原由在于此前的雙積分政策下，混動車跟一般燃油車是相同的地位，不能獲得積分，車企倘若不夠積分要向其他車企購買；如今政策修改以后，混動車型或者說HEV車型也能獲得一定的積分，這關于擅長制造HEV車型的車企帶來活力，惟有車企通過這些車型生存下來，消費者才有可能購買到好的產品，形成良性循環。

制造HEV車型緊要是日系廠家，其中日系廠家緊要以豐田和本田為主。豐田早在1998年就開始研發混動技術，最初使用在普銳斯上，如今THS已經發展到第四代，無論是電機還是電池或者是電控都比第一代有長足的進步。車型也從當初的普銳斯發展到今天我們身邊的雷凌混動、卡羅拉混動等車型。

電池是我們今天討論的緊要內容，雖然電池技術不斷增進，但是電池的材料始終大致是這幾種：三元鋰電池、鎳氫電池、磷酸鐵鋰電池。豐田在此前的混動車型上幾乎都是使用鎳氫電池，而我國目前三元鋰電池是主流選擇，也存在一些磷酸鐵鋰電池的小部分車型。但豐田最新在我國推出的插電混動雷凌和卡羅拉則轉而使用三元鋰電池作為電池包單體，個中原由有哪些？

長久以來豐田使用的鎳氫電池正極物質為氫氧化鎳，負極物質為金屬氫化物，電解液為6mol/L的氫氧化鉀溶液。其中鎳氫電池分為高壓鎳氫電池和低壓鎳氫電池兩種，而我們民用的一般是低壓鎳氫電池。低壓鎳氫電池有以下優勢：低溫性能好，可快速充放電；可密封，耐過充、放電能力強；無樹枝狀晶體出現，電池內部較為穩定；對環境無污染，記憶效應不分明。

其中，無樹枝狀晶體生成，關于車輛電池的安全性是相當緊要的因素。要知道，很多三元鋰電池就是因為鋰枝晶的問題導致電池包內部薄膜被刺穿，引起電池短路，進而發生險情，而鎳氫電池完全沒有這種隱患。此外，無記憶效應也是電池的緊要性能指標，由于沒有記憶效應，電池能夠盡可能保持高性能運作，而不會因為一次兩次過度充放電而導致永久性損傷。

此外，混動車的電池一般會在40%-60%之間充放電，一般鋰電池的充放周期是500次，性能優異的可以達到2000次，而鎳氫電池可以輕松超越這個數字。

此外，鎳氫電池有著較好的一致性和安全性，因此在電池的管理上不用使用諸如鋰電池上面的各種保護板、平衡裝置；而鎳氫電池可以將多節電池串聯作為同一個部分統一管理，無需對每一節電池單體采集數據，所以在電池管理上能夠節省許多部件，成本控制更加出色。

鎳氫電池的低溫性能比鋰電池有優點，雖然同樣宣稱-30℃-60℃的工作范圍，但是低溫充電的時候鋰電池會出現析鋰現象，造成不可逆的傷害，而鎳氫電池則沒這方面困擾。但是！鎳氫電池也不是沒有缺點。鎳氫電池的能量密度惟有40-70Wh/kg，這個數值惟有磷酸鐵鋰電池的一半，三元鋰電池的三分之一，能量密度低是鎳氫電池沒有在我國市場普及的筆直原由。

關于pHEV和EV車型來說，關于電池容量的要求較大，鎳氫電池的低能量密度不能滿足pHEV車型的要求，所以只能使用三元鋰電池作為電量儲存部件。弊端是要密切監控電池包的狀態，此外，三元鋰電池在受到撞擊以后會損壞電池隔膜，引起短路，短路會造成電池熱失控，并且迅速升溫，電池燃燒出現的濃煙關于環境有嚴重污染，并會對人體的呼吸系統有危害。

上圖為騰勢500的磷酸鐵鋰電池包

此外，在新能源汽車發展初期還使用過磷酸鐵鋰電池。磷酸鐵鋰電池相比起三元鋰電池最大的優點在于安全性高以及較長的循環壽命。由于磷酸鐵鋰的化學穩定性好，高溫穩定性強，700-800℃才會開始發生分析，面對撞擊、針刺、短路等極限情況不會釋放氧分子，所以不會從內部加劇燃燒，安全性自然比三元鋰電池高。

磷酸鐵鋰電池的缺點在于受溫度影響較大，特別是低溫情況下，放電能力和容量都會大幅度降低，特別是在東北這種冬天極寒的天氣，嚴重影響車輛的性能。此外，磷酸鐵鋰電池的能量密度較低，僅計算電池重量的能量密度惟有120Wh/kg，倘若計算上整個電池包部件，就更加低了，不能達到國務院公布的《節能與新能源汽車產業發展規劃》里面提出的“電池模塊能量密度要求是大于150Wh/kg”的要求，所以目前磷酸鐵鋰電池逐漸被三元鋰電池取代。

安全性角度排名：鎳氫電池>磷酸鐵鋰電池>三元鋰電池

能量密度排名：三元鋰電池>磷酸鐵鋰電池>鎳氫電池

有關為甚么豐田在HEV車型（普銳斯、凱美瑞混動）使用鎳氫電池，在pHEV車型（卡羅拉、雷凌插電混動）上使用三元鋰電池？唯一的解釋就是鎳氫電池不能讓車輛達到國家要求的純電續航里程標準——50km。倘若插電混合動力車型不能達到50km的純電續航里程，那么就不能獲得插電混動車專屬的新能源牌照，那么最終就會變得毫無意義。

面對三元鋰電池車輛事故頻發，是不是有必要“趕鴨子上架”？過分追求更高的能量密度？雖然嚴格的法規有助于促使公司的研發能力，提升產品性能，但人民生命安全和產品的性能該要怎么樣抉擇相信在座各位心中有數。此外，車廠在此背景下應當增強自身產品的監控能力，嚴格監控好每一塊電池的工作狀態，將事故扼殺在搖籃之中，這不僅是對車主負責，更是對社會的責任。

聲明： 本站所發布文章部分圖片和內容自于互聯網，如有侵權請聯系刪除