电池知识
锂离子、磷酸铁锂、锰酸锂、新能源
电池知识
锂离子、磷酸铁锂、锰酸锂、新能源
1、镍氢新能源电池与油混合动力的新能源汽车
目前用于混合动力车上的电池大致有三类：铅酸蓄电池、镍氢电池和锂电池。铅酸蓄电池质量重，不能快充深放，循环寿命短已经被淘汰；锂电池具有大电流性能，并且价格高，但存在一定安全问题，但是随着电池技术的发展，磷酸铁锂电池的出现，让锂电池作为动力源成本更加有竞争力的选择。镍氢电池虽然技术比较成熟，安全性也不错，也没有环境污染方面的问题，但是镍氢电池有优点也有劣势：
（1）镍氢电池具有良好的快速充电性能
（2）镍氢电池具有良好的低温性能
1）低温放电
镍氢电池采用碱性电解质水溶液，最低可-40℃放电，-20℃下可2C~3放电锂电池采用有机电解质溶液，低温下电阻迅速增大，0C下性能已大大衰减，不能满足-10℃下正常使用要求。
2）低温充电
低温快充型镍氢电池最低可-40℃充电，-30℃以上可1C快速充电，-20℃以上可3C或2C快速充电。
锂电池-5℃下不能充电，否则易导致安全性风险。
（3）镍氢电池具有良好的环保性和可回收性
镍氢电池不含剧毒物质，紧要成分为镍、稀土，回收价值高（有残余价值），回收难度小，基本可全部回收再利用，可继续发展。
2、锂电池新能源纯电动车
因为固有化学属性，磷酸铁锂电池电压低，能量密度大概在140Wh/kg左右；而三元锂电池电压高，能量密度基本在240kWh/kg。这也就是说，在相同电池重量下，三元锂的能量密度是磷酸铁锂电池能量密度的1.7倍。
目前来说，三元锂电池有NCM523、NCM622和NCM811三种，其中NCM811电池是主流应用电池。鲜为人知的是，这三类电池命名方式均源自正极材料镍钴锰的比例，譬如811电池，正极材料紧要是用80%镍、10%钴和10%锰，简单的来说就是在之前的三元锂电池基础上面，将电极的材料变成了8：1：1。
值得留意的是，因为对电池续航要求的不断上升，高镍NCM811是电池发展重点冲破方向。而选择它的紧要原因是：镍元素含量的升高会促使三元（镍钴锰）正极材料的比容量上升，进一步可张大电芯的能量密度，而电能存储量会随着能量密度的增大上升。
事实上，在三元锂电池出现之前，NCA电池是新能源车动力源的主流，而经过某机构对NCA和NCM811电池的探测，发现只要使用5%钴的NCA在性能上要比钴含量10%的NCM811电池更占有优点，但因为镍钴铝电池制作工艺、成本都高，而且技术掌握在日韩公司手里，所以今朝国内公司紧要研发镍钴锰电池。
安全性：磷酸铁锂电池大于三元锂电池
因为材料原因，磷酸铁锂电池热稳定性是最好的，电热峰值大于350℃，当温度处于500-600℃内部化学成分才会开始分析。但其耐低温性能较差，容量3500mAh的电池，在零下10℃环境中工作，100次充放电循环以后，电池就处于报废状态。
相比较之下，三元锂电池材料不稳定，常常在200度左右就容易发生分析，并且在高温用途下电解液会迅速燃烧，引发连锁反应，甚至引起车辆发生自燃！所以，今朝很多搭载三元锂电池的新能源车，都要加入过温防护和电池管理系统来保护电池。
不过，三元锂电池的低温性能要比磷酸铁锂电池好。在低温状态下，磷酸铁锂电池充放电的下限值为-20℃，而三元锂电池的下限值为-30℃，低温放电性能更好。据探测，在相同低温条件下，三元锂电池的低温续航里程衰减不到15%。
相比较之下，三元锂电池材料不稳定，常常在200度左右就容易发生分析，并且在高温用途下电解液会迅速燃烧，引发连锁反应，甚至引起车辆发生自燃！所以，今朝很多搭载三元锂电池的新能源车，都要加入过温防护和电池管理系统来保护电池。
不过，三元锂电池的低温性能要比磷酸铁锂电池好。在低温状态下，磷酸铁锂电池充放电的下限值为-20℃，而三元锂电池的下限值为-30℃，低温放电性能更好。据探测，在相同低温条件下，三元锂电池的低温续航里程衰减不到15%。
寿命：磷酸铁锂电池大于三元锂电池
电池寿命就是电池在多次完全充放电后的电量衰减，一般电动车电池洋溢后有效电量衰减到原有80%电量以下就代表要更换电池，更换标准和手机电池是相同的。
正常来讲，磷酸铁锂电池完全充放电循环次数可达3500次，之后每充放电一次，电量衰减一次，多次衰减后到原有电量的80%以下。换算成时间，每天充放电一次，磷酸铁锂电池将近10年才会开始走向衰减，更换电池。
不同于磷酸铁锂电池，三元锂电池比磷酸铁锂寿命短一些，完全充放电循环超过2000次就会开始出现衰减现象，时间一般是6年左右。不过，通过电池管理等办法可以略微延长一点电池寿命，但也仅是稍加延缓而已。
当然，电池包的寿命并非是单体电池寿命简单的总和。作为组合体，惟有当电池包里面的多个电池单体性能高度一致时，电池包的寿命才能发挥出接近单体电池的水平。
制造成本：三元锂电池大于磷酸铁锂电池
在电池成本上，磷酸铁锂电池也有巨大优点，它没有贵重金属（镍钴金属元素），所以在加工成本上较低。三元锂电池使用了镍钴锰多种材料，并且高镍电池的加工要比较严格的工艺环境，目前成本比较高。
其次，这些年，锂、钴等金属资源面对稀缺问题，尤其是金属钴，价格一路飞涨，报价20万元/吨以上。而一吨电解镍的价格，今朝也就11万元左右。所以，很多电池公司不得不往811发展，提升镍含量，降低钴含量，进而降低成本。
书归正传，综合电池能量密度、低温性能、安全性、使用寿命以及成本来看，磷酸铁锂电池和三元锂电池是各有优点，但若非要说谁输谁赢，还真的难以下定论。
不过，今朝特斯拉已经在研发固态电池了，所以套用理想汽车创始人李想的一句话：磷酸铁锂电池属于大巴，三元锂电池属于乘用车，而固态电池属于将来。
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