目前純電(diàn)動汽車(chē)所使用的電(diàn)池基本上(shàng)分為(wèi)兩類，磷酸鐵(tiě)锂和(hé)三元。就目前來(lái)看磷酸鐵(tiě)锂是主流，因為(wèi)其壽命較長，但(dàn)三元卻勝在能量密度大(dà)，因此兩種方案都有(yǒu)衆多(duō)廠商使用。比如著名的純電(diàn)動汽車(chē)品牌特斯拉使用的就是松下鎳钴鋁酸锂三元電(diàn)池，比亞迪也在使用自己生(shēng)産的三元電(diàn)池，但(dàn)其他品牌絕大(dà)多(duō)數(shù)則選用了磷酸鐵(tiě)锂電(diàn)池。在兩種方案對決中到底哪種更有(yǒu)優勢？很(hěn)難一言而決，因為(wèi)各有(yǒu)優勢，而各自的優勢又恰恰是對方的劣勢。下面和(hé)惟尚一起通(tōng)過這篇文章來(lái)了解下磷酸鐵(tiě)锂和(hé)三元動力電(diàn)池的各自特點吧(ba)。
磷酸鐵(tiě)锂電(diàn)池：是指用磷酸鐵(tiě)锂作(zuò)為(wèi)正極材料的锂離子電(diàn)池。其特色是不含钴等貴重元素，原料價格低(dī)且磷、鐵(tiě)存在于地球的資源含量豐富，不會(huì)有(yǒu)供料問題。其工作(zuò)電(diàn)壓适中（3.2V）、單位重量下電(diàn)容量大(dà)（170mAh/g）、高(gāo)放電(diàn)功率、可(kě)快速充電(diàn)且循環壽命長，在高(gāo)溫與高(gāo)熱環境下的穩定性高(gāo)。
優點相比目前市面上(shàng)較為(wèi)常見的钴酸锂和(hé)錳酸锂電(diàn)池來(lái)說，磷酸鐵(tiě)锂電(diàn)池至少(shǎo)具有(yǒu)以下五大(dà)優點：更高(gāo)的安全性、更長的使用壽命、不含任何重金屬和(hé)稀有(yǒu)金屬（原材料成本低(dī)）、支持快速充電(diàn)、工作(zuò)溫度範圍廣。
缺點磷酸鐵(tiě)锂存在一些(xiē)性能上(shàng)的缺陷，如振實密度與壓實密度很(hěn)低(dī)，導緻锂離子電(diàn)池的能量密度較低(dī)；材料的制(zhì)備成本與電(diàn)池的制(zhì)造成本較高(gāo)，電(diàn)池成品率低(dī)，一緻性差；産品一緻性差；知識産權問題。
三元聚合物锂電(diàn)池： 正極材料使用鎳钴錳酸锂（Li（NiCoMn）O2）三元正極材料的锂電(diàn)池。據清華大(dà)學歐陽明(míng)高(gāo)解釋：本次調查中所稱的"三元"材料，指的是正極是三元， 負極是石墨的通(tōng)常說法中的"三元動力電(diàn)池"。而在實際研發應用中，還(hái)有(yǒu)一種正極是三元，負極是钛酸锂的，通(tōng)常被稱為(wèi)"钛酸锂"，其性能比較安全，壽命比較 長，不屬于普通(tōng)所說的"三元材料。"
優點三元锂電(diàn)池能量密度高(gāo)，循環性能好于正常钴酸锂。目前，随着配方的不斷改進和(hé)結構完善，電(diàn)池的标稱電(diàn)壓已達到3.7V，在容量上(shàng)已經達到或超過钴酸锂電(diàn)池水(shuǐ)平。
缺點三元材料動力锂電(diàn)池主要有(yǒu)鎳钴鋁酸锂電(diàn)池、鎳钴錳酸锂電(diàn)池等，由于鎳钴鋁的高(gāo)溫結構不穩定，導緻高(gāo)溫安全性差，且pH值過高(gāo)易使單體(tǐ)脹氣，進而引發危險，目前造價較高(gāo)。
說到要買新能源汽車(chē)，可(kě)能大(dà)部分的消費者第一時(shí)間(jiān)想起的是“政策優惠”，雖然這有(yǒu)點尴尬但(dàn)确實是相當實在的原因。在國內(nèi)的銷售環境中，新能源汽車(chē)要 打開(kāi)局面，可(kě)不僅僅是因為(wèi)“環保”這樣的任重道(dào)遠的使命感。新能源車(chē)在售價和(hé)養護成本上(shàng)的優勢的确吸引了大(dà)部分現階段仍然以用車(chē)成本為(wèi)主的消費者的喜愛(ài)。
然而可(kě)能某些(xiē)消費者的腳步會(huì)因為(wèi)某些(xiē)原因暫時(shí)停下對新能源車(chē)的好奇，這是因為(wèi)多(duō)少(shǎo)都會(huì)被新能源車(chē)各種自燃的事件心有(yǒu)餘悸。而這也正是筆者今天為(wèi)什麽要寫 這篇文章的原因。須知道(dào)不了解新能源車(chē)的根本--能源模塊的優劣，而且不了解使用過程中需要注意的事項的話(huà)，其實和(hé)買一顆定時(shí)炸彈放在身邊并沒有(yǒu)什麽不 同。
磷酸鐵(tiě)锂電(diàn)池：業已成熟卻還(hái)不夠
磷酸鐵(tiě)锂電(diàn)極材料是目前最安全的锂離子電(diàn)池正 極材料，加上(shàng)其循環壽命達到2000次以上(shàng)，标準充電(diàn)（5小(xiǎo)時(shí)率）使用，可(kě)達到2000次的循環性特點，再加上(shàng)由于産業成熟而帶來(lái)的價技(jì)術(shù)門(mén)檻和(hé)技(jì)術(shù)的下 降，使得(de)很(hěn)多(duō)廠商出于各種因素考慮都會(huì)采用磷酸鐵(tiě)锂電(diàn)池。可(kě)以說新能源汽車(chē)的興起，和(hé)磷酸鐵(tiě)锂電(diàn)池有(yǒu)着不可(kě)或分的關系。
不過，磷酸鐵(tiě)锂 電(diàn)池有(yǒu)一個(gè)緻命性的缺點，那(nà)就是低(dī)溫性能較差，即使将其納米化和(hé)碳包覆也沒有(yǒu)解決這一問題。研究表明(míng)，一塊容量為(wèi)3500mAh的電(diàn)池，如果在-10℃的 環境中工作(zuò)，經過不到100次的充放電(diàn)循環，電(diàn)量将急劇(jù)衰減至500mAh，基本就報廢了。這對于我國幅員遼闊，冬天低(dī)氣溫的确較多(duō)的綜合國情來(lái)說，的确 不是一件好事。
此外，材料的制(zhì)備成本與電(diàn)池的制(zhì)造成本較高(gāo)，電(diàn)池成品率低(dī)，一緻性差，這也是導緻很(hěn)多(duō)純電(diàn)動汽車(chē)續 航能力并不能達到标稱值的重要原因。因此，我們可(kě)以看到國內(nèi)有(yǒu)不少(shǎo)的新能源汽車(chē)（無論是純電(diàn)動還(hái)是混合電(diàn)動），或者是一些(xiē)比較廉價的新能源汽車(chē)，會(huì)出于不 同的原因選擇磷酸鐵(tiě)锂電(diàn)池。可(kě)以說，磷酸鐵(tiě)锂電(diàn)池的使用，對于新能源汽車(chē)量産落地以及推廣，都有(yǒu)着不可(kě)磨滅的奠基作(zuò)用。
對比之下，三元聚合物锂電(diàn)池的确有(yǒu)着更優于磷酸鐵(tiě)锂電(diàn)池的特質，然而為(wèi)什麽它的發展卻受到了阻礙呢？
三元聚合物锂電(diàn)池：不安分的未來(lái)
三元聚合物锂電(diàn)池是指正極材料使用鎳钴錳酸锂（Li（NiCoMn）O2）三元正極材料的锂電(diàn)池，三元複合正極材料前驅體(tǐ)産品，是以鎳鹽、钴鹽、錳鹽為(wèi)原料，裏面鎳钴錳的比例可(kě)以根據實際需要調整。三元锂電(diàn)池能量密度更大(dà)，但(dàn)安全性經常受到懷疑。
之所以會(huì)有(yǒu)這樣的原因是即便這兩種材料都會(huì)在到達一定溫度時(shí)發生(shēng)分解，三元锂材料會(huì)在更低(dī)的200度左右發生(shēng)分解，而磷酸鐵(tiě)锂材料是在800度左右。并 且三元锂材料的化學反映更加劇(jù)烈，會(huì)釋放氧分子，在高(gāo)溫作(zuò)用下電(diàn)解液迅速燃燒，發生(shēng)連鎖反應。說簡單點，就是三元锂材料比磷酸鐵(tiě)锂材料更容易着火(huǒ)。不過需 要注意的是，我們提到的是材料，而不是已經成為(wèi)成品的電(diàn)池。
正因為(wèi)三元锂材料有(yǒu)這樣的安全隐患，所以廠商也在努力往抑制(zhì)産生(shēng)事故的方向 走。根據三元锂材料容易熱解的特性，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(gè)環節上(shàng)都會(huì)下不少(shǎo)的功 夫。所以自燃事件更多(duō)是應該考量廠商在這幾個(gè)環節的功能是否落實到位，而不是簡單的因噎廢食。
那(nà)麽這兩種電(diàn)池現在的使用情況又是怎麽樣的呢？讓我們來(lái)關注一組數(shù)據。去年11月，磷酸鐵(tiě)锂電(diàn)池的電(diàn)動大(dà)巴裝機量占到了64.9%，三元锂電(diàn)池裝機量隻有(yǒu)27.6%。相反，在純電(diàn)動乘用車(chē)市場(chǎng)，三元锂電(diàn)池在去年11月的裝機量超過76%。
可(kě)以看出，三元锂電(diàn)池自身能量密度更大(dà)的優勢，應該是要作(zuò)為(wèi)未來(lái)汽車(chē)新能源存儲設備而生(shēng)的。而現在發生(shēng)相關的安全事件，在新能源汽車(chē)的普及仍然處于初級 階段的時(shí)候，可(kě)以稱得(de)上(shàng)是一件好事。很(hěn)多(duō)新能源汽車(chē)相關企業為(wèi)了能夠完成搶占市場(chǎng)和(hé)獲得(de)政策支持的雙重目标，放寬技(jì)術(shù)要求，大(dà)量生(shēng)産經不起長時(shí)間(jiān)反複使用 的能源組件。汽車(chē)工作(zuò)的環境是嚴苛的，長時(shí)間(jiān)使用這些(xiē)零部件，發生(shēng)安全事故的原因難免大(dà)大(dà)增高(gāo)。
因此我們可(kě)以認為(wèi)在中國電(diàn)動車(chē)百人(rén)會(huì)上(shàng)工業和(hé)信息化部裝備司司長張相木發表要對三元锂電(diàn)池客車(chē)的安全性能進行(xíng)評估，是國家(jiā)有(yǒu)關部門(mén)有(yǒu)意從政策層面上(shàng)進行(xíng)一次标準的界定，以促進行(xíng)業标準的産生(shēng)。無論是對于消費者還(hái)是廠商，在未來(lái)都有(yǒu)着相當積極的意義。因此沒有(yǒu)必要因為(wèi)在網上(shàng)片面地看到三元锂電(diàn)池的安全事故消息就裹足不前，材料都是會(huì)有(yǒu)危險的，關鍵在于如何牢牢地控制(zhì)。
不同類型新能源車(chē)的電(diàn)池：統一要求
說完了電(diàn)池的情況，筆者認為(wèi)對于新能源汽車(chē)的情況，還(hái)需要和(hé)大(dà)家(jiā)簡單介紹一下電(diàn)池在車(chē)輛(liàng)中的作(zuò)用。畢竟購買純電(diàn)動汽車(chē)的消費者仍然占少(shǎo)數(shù)，更多(duō)朋友(yǒu)所關注的是混合動力汽車(chē)。而混合動力汽車(chē)嚴格來(lái)說可(kě)以分成三種：普通(tōng)混合動力汽車(chē)，插電(diàn)式混合動力汽車(chē)和(hé)增程式混合動力汽車(chē)。
上(shàng)面三種汽車(chē)中電(diàn)池容量的排列從小(xiǎo)到大(dà)恰好是普通(tōng)混合動力汽車(chē)＜插電(diàn)式混合動力汽車(chē)≤增程式混合動力汽車(chē)。普通(tōng)混合動力汽車(chē)的電(diàn)池不可(kě)充電(diàn)，電(diàn)池用于啓 動和(hé)急加速狀态；插電(diàn)式混合動力汽車(chē)的電(diàn)池在普通(tōng)混合動力汽車(chē)電(diàn)池的基礎上(shàng)增大(dà)容量且可(kě)充電(diàn)，具備更加出色的加速能力和(hé)省油能力；而增程式混合動力汽車(chē)的 發動機用于驅動電(diàn)機發電(diàn)，更傾向于純電(diàn)動汽車(chē)。
這三種混合動力汽車(chē)模式各有(yǒu)利弊，在現階段的主力也是以普通(tōng)混合動力和(hé)插電(diàn)式混合動力為(wèi) 主。正是因為(wèi)三種混合動力汽車(chē)的特質均有(yǒu)對于電(diàn)池壽命和(hé)工作(zuò)環境的共同點，因此無論是購買采用何種模式的混合動力汽車(chē)，消費者都要留意相關的參數(shù)，如電(diàn)池 材質、使用環境和(hé)最佳工作(zuò)狀态等。與此同時(shí)，廠商也應該在設計(jì)過程中嚴格把控電(diàn)池質量和(hé)相關安全設置，确保使用的安全高(gāo)效。
新能源汽車(chē) 的發展的關鍵，在于其使用體(tǐ)驗是否能夠媲美甚至超越傳統的內(nèi)燃機汽車(chē)，同時(shí)在購買與售後環節中是否有(yǒu)更加出色的優勢。在筆者看來(lái)，新能源汽車(chē)的發展關鍵， 同樣是困擾着移動數(shù)碼産品的關鍵--電(diàn)池的發展。如何在安全的情況下保證電(diàn)池技(jì)術(shù)能夠滿足消費者日益成長的需求，不僅是汽車(chē)科技(jì)相關行(xíng)業人(rén)員，還(hái)是科研工 作(zuò)者在全領域的追求。
