从类型种类上讲,新能源车上所用的电池均属于化学电池,常见的有铅酸、钛酸锂、钴酸锂、磷酸铁锂、镍钴锰、镍钴铝五种动力电池。其中,能量密度更高、性能更稳定的磷酸铁锂和三元锂电池,是电池市场流通最广的两种电池,也是电动车应用最广泛的主流动力源。
磷酸铁锂电池属于锂离子二次电池,主要用作动力电池,而且它的放电效率较高,倍率放电情况下充放电效率可达到90%以上,而铅酸电池大约为80%。在电池中,磷酸铁锂电池的安全性也高于其他的电池,理论寿命可以达到7~8年,实际使用寿命大约为3~5年,性能价格比理论上为铅酸电池的4倍以上。
电动汽车的优点首先是节约能源,因为电动汽车的主要能源是电力,也就是说根本不会用到汽油,这样的情况下电动汽车的污染排放量几乎是零,对于保护环境来说是一个很好的选择,属于环保出行工具。
电动汽车电池种类-钴酸锂电池技术
作为电动车中的高性能跑车,特斯拉对电池的要求当然也是性能取向的。这也就是为什么它会选择钴酸锂电池技术——效率为先,放电电流大,充电速度高,重量轻。其实钴酸锂电池对于普通人来说并不陌生,手电、笔记本等小型用电器中已经普及了这种电池技术,从某种程度来讲大家都是这种先进锂电池技术的受益者。但是,高收益往往伴随着高风险,钴酸锂电池的稳定性相对差一些,这也就是为什么这种电池技术很难制造大容量的电池单元——安全方面的技术难题尚未完全解决。
因此,特斯拉选择了一条非常独特的技术解决方案,以P85车型为例,使用了超过8000节封装好的18650电池单元进行组合,从而规避了钴酸锂电池技术生产大容量电池单元的技术鸿沟。然后通过极其复杂的电池管理技术和外围电路来平衡数量如此众多电池组的充放电过程,并且通过若干个独立的电池隔舱来将电池分组隔离,再通过高强度的铝合金护板和框架结构进行物理保护,从而尽可能地减少安全问题发生的可能性。
电动汽车电池种类-锰酸锂电池技术
日系厂商的选择则相对平衡一些,锰酸锂电池的技术并不像钴酸锂电池那样激进,由于不需要使用金属钴,所以成本要低廉很多,这听上去简直就是日系经济适用策略的电动化延续。实际上锰酸锂电池正是作为钴酸锂电池的一种低成本替代技术出现的,牺牲一点效率、牺牲一点稳定性,换来更容易普及推广的优势,这笔买卖很是划算。锰酸锂电池另外一个重要特点,就是有利于生产大中型号电芯,因此对于电动车用电池组而言,可以使用更少的电池单元,对电源管理方面的要求也不像钴酸锂电池那样复杂。
锰酸锂电池的低温性能较好,更适用于寒冷地区使用。但是高温稳定性不够出色,容易鼓胀、循环寿命衰减较快都是它的缺点所在。因此,日系电动车的电池实际容量往往远大于按照标定功率和续航里程计算出的理论需要容量,更大的冗余空间是为了让电动车在生命周期中后段依然可以保持标称的续航状况。
电动汽车电池种类-磷酸铁锂电池
最后一种磷酸铁锂电池被称为最安全的车用电池技术,这是因为相比较于钴酸锂电池和锰酸锂电池,磷酸铁锂电池的稳定性,特别是高温状态下的稳定性要安定的多,遇到意外情况时发生火灾等意外状况的几率也更小。但是磷酸铁锂电池的效率不如前述两种电池技术,存储同样能量所需要的重量大约是钴酸锂电池的两倍,也就难怪为什么这项新型电池技术难以成为高性能电动跑车的选择了。
不过话说回来,在一项信奉“安全第一”四字箴言的电动车领域,磷酸铁锂电池的应用前景还是相当广泛的。虽然重量大一些,但是对于车身较大的车型来说并不是不可接受。而且电动机本来就拥有低转速高扭矩的优势,所以也不是特别忌讳电池重量大带来的负面影响。说起负面影响,前一阵沸沸扬扬的波音787锂电池连续起火事件让很多航空界人士谈锂色变,而波音787上使用的正是钴酸锂电池技术,这也几乎直接导致大量航空公司对大容量锂电池的限制或者禁运。