本期筆者主要討論電動(dòng)汽車的心臟—電池。
為什么說(shuō)電池是電動(dòng)汽車的心臟?這要先從電動(dòng)汽車的歷史說(shuō)起。一說(shuō)起電動(dòng)新能源車，很容易將其歸納為一個(gè)全新的技術(shù)以及事物。其實(shí)，電動(dòng)車的歷史遠(yuǎn)比想象的早，甚至早于燃油汽車。美國(guó)人托馬斯˙達(dá)文波特于1834年制造出第一輛直流電機(jī)驅(qū)動(dòng)的電動(dòng)車;1838年蘇格蘭人羅伯特˙戴維森發(fā)明了電驅(qū)動(dòng)的火車;時(shí)至今日依然使用的有軌電車是1840年在英國(guó)出現(xiàn)的專利。世界上第一輛電動(dòng)汽車于1881年誕生，發(fā)明人為法國(guó)工程師古斯塔夫?特魯夫，這是一輛用鉛酸電池為動(dòng)力的三輪車。之后就出現(xiàn)了以鉛酸電池、鎳鎘電池、鎳氫電池、鋰離子電池等燃料電池作為電力。
可以看到，雖然電動(dòng)汽車早于燃油車發(fā)展，并在早期取得了一定的規(guī)模，但在近代，由于燃油汽車的大力發(fā)展，使電動(dòng)汽車在競(jìng)爭(zhēng)中受挫。但真正的問(wèn)題是，過(guò)去以鉛酸電池為主的電動(dòng)車，受制于鉛酸電池的密度、壽命、功率等多方面限制，一直沒(méi)有辦法在動(dòng)力源，也就是電池方面取得突破，以至于使電動(dòng)汽車發(fā)展陷入停滯。
鋰電池的分類及優(yōu)缺點(diǎn)
這一問(wèn)題直到鋰電池的出現(xiàn)且經(jīng)20年大力發(fā)展才得以逐步改善解決。
鋰電池通常分兩大類：
鋰金屬電池：鋰金屬電池一般是使用二氧化錳為正極材料、金屬鋰或其合金金屬為負(fù)極材料、使用非水電解質(zhì)溶液的電池。
鋰離子電池：鋰離子電池一般是使用鋰合金金屬氧化物為正極材料、石墨為負(fù)極材料、使用非水電解質(zhì)的電池。
雖然鋰金屬電池的能量密度高，理論上能達(dá)到3860瓦/公斤。但是由于其性質(zhì)不夠穩(wěn)定而且不能充電，所以無(wú)法作為反復(fù)使用的動(dòng)力電池。而鋰離子電池由于具有反復(fù)充電的能力，被作為主要的動(dòng)力電池發(fā)展。但因?yàn)槠渑浜喜煌脑兀M成的正極材料在各方面性能差異很大，導(dǎo)致業(yè)內(nèi)對(duì)正極材料路線的紛爭(zhēng)加大。
通常我們說(shuō)得最多的動(dòng)力電池主要有磷酸鐵鋰電池、錳酸鋰電池、鈷酸鋰電池以及三元鋰電池(三元鎳鈷錳)。
以上各類電池都有優(yōu)缺點(diǎn)，大致歸納為：
磷酸鐵鋰：
優(yōu)點(diǎn)：壽命長(zhǎng)、充放電倍率大、安全性好、高溫性好、元素?zé)o害、成本低。
缺點(diǎn)：能量密度低、振實(shí)密度低(體積密度)。
三元鋰：
優(yōu)點(diǎn)：能量密度高、振實(shí)密度高。
缺點(diǎn)：安全性差、耐高溫性差、壽命差、大功率放電差、元素有毒(三元鋰電池大功率充放電后溫度急劇升高，高溫后釋放氧氣極容易燃燒)。
錳酸鋰：
優(yōu)點(diǎn)：振實(shí)密度高、成本低。
缺點(diǎn)：耐高溫性差，錳酸鋰長(zhǎng)時(shí)間使用后溫度急劇升高，電池壽命衰減嚴(yán)重(比如日產(chǎn)電動(dòng)車LEAF)。
鈷酸鋰：
通常用于3C產(chǎn)品，安全性極差，不適合做動(dòng)力電池。
理論上，我們需要的電池應(yīng)該是能量密度高、體積密度高、安全性好、耐高溫低溫、循環(huán)壽命長(zhǎng)、無(wú)毒無(wú)害、可大功率充放電，聚所有優(yōu)點(diǎn)為一體而且低成本。但目前并不存在這樣的電池，那么在不同種類電池的優(yōu)缺點(diǎn)中就需要取舍。而且，不同的電動(dòng)車對(duì)電池的需求點(diǎn)也是不同的，因此只有立足于長(zhǎng)遠(yuǎn)地對(duì)電動(dòng)汽車作出判斷，才能有利于我們正確地判斷電池路線的選擇。
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