图文/奥拓快
在德国人卡尔•本茨发明汽车后的一百多年里,内燃机的技术不断向前发展。但是,随着汽车行业向着新能源方向转型,越来越多的电动汽车走上舞台,逐渐成为市场的主角。与之相对应的是,动力电池技术也开始突飞猛进。
1、铅酸电池
电动汽车并不是最近几年的新产品,早在1990年,通用汽车在洛杉矶车展上展出的一款双座概念跑车EV1,它是通用开发的第一辆现代化电动汽车。1996年通用EV1开始量产,采用的是铅酸电池,可产生173马力,在8秒左右完成百公里加速。
铅酸电池作为一项早期技术具有重量大、能量密度低、低温条件下性能衰减快,续航严重缩水等问题。据悉EV1所携带的16.5-18.7kWh的铅酸电池重量高达522公斤,续航里程大约88公里。同时该电池使用寿命很短,每隔几年就必须换一次。
最终铅酸电池技术逐渐被电动汽车所淘汰,最早的1117辆电动汽车通用EV1也于2003年寿终正寝。
2、镍氢电池
镍氢(NiMH)电池的出现给电动汽车重新回到舞台提供了契机,一开始主要用于混合动力车型以及日产聆风等早期纯电动汽车上面。
和铅酸电池相比,镍氢电池有着更大能量密度和更长的使用寿命。但是镍氢电池同样在低温环境下会出现性能衰减快,续航严重缩水等问题。同时镍氢电池的生产成本更高,闲置时放电速度很快,因此必须经常进行充电。
3、锂离子电池
锂离子电池是当下电动汽车主要使用的动力电池,分为三元锂电池和磷酸铁锂电池。
三元锂电池是指以镍钴锰酸锂或镍钴铝酸锂为正极材料,以石墨为负极材料,以六氟磷酸锂为主的锂盐作为电解质的锂电池。磷酸铁锂电池是一种使用磷酸铁锂(LiFePO4)作为正极材料,碳作为负极材料的锂离子电池。
比较而言,三元锂电池在低温性能、过充过放性能、能量密度上优于磷酸铁锂电池。但是三元锂电池热稳定性较差,容易出现热失控,因此在2016年初,工信部曾禁止新能源客车配套三元锂电池。
磷酸铁锂电池热稳定性较好,但是低温性能较差,能量密度也明显低于三元锂电池。另外一个就是磷酸铁锂电池成本低于三元锂电池,因为三元锂电池正极含有贵金属,价格相对要高不少。国内新能源市场的销量王-比亚迪就以生产磷酸铁锂电池而闻名。
4、固态电池
固态电池被广泛认为是电动汽车电池技术的未来,它依赖于固体电极和固体电解质,而不是上述所有电池类型中的液体或凝胶聚合物。
从理论上讲,固态电池将彻底改变纯电动汽车,因为它们的固体构成将大大提高充电和放电速率,极大地提高能量密度,减轻重量,减少火灾的可能性,并提高可循环性和使用寿命。
相对而言,固态电池是非常完美的电池技术。然而,该电池仍然处于实验室阶段,尚未实现量产。尽管过去几年曾不断有传言称固态电池将在几年内实现量产,但是几年时间过去了,依然没有实质性的突破。
不过,也不用灰心,半固态电池作为全固态电池的过渡产物已经来到了量产前夕。2023 年 2 月 23 日,国轩高科在投资者互动平台上表示,半固态电池预计于 2023 年实现装车交付。