鋰電世界 新能源電動(dòng)汽車(chē)最主要的部件是動(dòng)力電池、電動(dòng)機(jī)和能量轉(zhuǎn)換控制系統(tǒng)，而動(dòng)力電池要實(shí)現(xiàn)快速充電、安全等高性能，是技術(shù)門(mén)檻最高、也是利潤(rùn)最集中的部分。中投顧問(wèn)新能源汽車(chē)行業(yè)研究員李勝茂指出，新能源汽車(chē)對(duì)電池要求很高，必須具有高比能量、高比功率、快速充電和深度放電的性能，而且要求成本盡量低、使用壽盡量長(zhǎng)。
目前新能源汽車(chē)的充電問(wèn)題是阻礙消費(fèi)者購(gòu)買(mǎi)的原因之一，作為新能源模式的汽車(chē)，電池必不可少，新能源汽車(chē)的電池分為五大類(lèi)，現(xiàn)在就來(lái)看一看五大類(lèi)新能源汽車(chē)電池的介紹。
一、鉛酸電池
鉛酸電池作為比較成熟的技術(shù)，因其成本較低，而且能夠高倍率放電，依然是唯一可供大批量生產(chǎn)的電動(dòng)車(chē)用電池。北京奧運(yùn)會(huì)時(shí)，有20輛使用鉛酸電池的電動(dòng)汽車(chē)，為奧運(yùn)會(huì)提供交通服務(wù)。
但是鉛酸電池的比能量、比功率和能量密度都很低，以此為動(dòng)力源的電動(dòng)車(chē)不可能擁有良好的車(chē)速及續(xù)航里程。
二、鎳鎘電池和鎳氫電池
雖然性能好于鉛酸電池，但含有重金屬，使用遺棄后對(duì)環(huán)境會(huì)造成污染。
鎳氫動(dòng)力電池剛剛進(jìn)入成熟期，是目前混合動(dòng)力汽車(chē)所用電池體系中唯一被實(shí)際驗(yàn)證并被商業(yè)化、規(guī)?；碾姵伢w系，現(xiàn)有混合動(dòng)力電池99%的市場(chǎng)份額為鎳氫動(dòng)力電池，商業(yè)化的代表是豐田的普銳斯。目前全球主要的汽車(chē)動(dòng)力電池廠(chǎng)商主要有日本的PEVE和 Sa[NextPage]nyo，PEVE占據(jù)全球Hybrid動(dòng)力車(chē)用鎳氫電池85%的市場(chǎng)份額，目前主要的商業(yè)化的混合動(dòng)力汽車(chē)如豐田的Prius、Alphard和 Estima，以及本田的Civic，Insight等均采用PEVE的鎳氫動(dòng)力電池組。在我國(guó)，長(zhǎng)安杰勛、奇瑞A5、一汽奔騰、通用君悅等品牌轎車(chē)已經(jīng)在示范運(yùn)行，他們采用的也都是鎳氫電池，不過(guò)電池主要向國(guó)外采購(gòu)，國(guó)內(nèi)鎳氫電池在汽車(chē)上的運(yùn)用仍處于研發(fā)匹配階段。
三、鋰電池
傳統(tǒng)的鉛酸電池、鎳鎘電池和鎳氫電池本身技術(shù)比較成熟，但它們用在汽車(chē)上作為動(dòng)力電池則存在較大的問(wèn)題。目前，越來(lái)越多的汽車(chē)廠(chǎng)家選擇采用鋰電池作為新能源汽車(chē)的動(dòng)力電池。
因?yàn)殇囯x子動(dòng)力電池有以下優(yōu)點(diǎn)：工作電壓高(是鎳鎘電池氫-鎳電池的3倍);比能量大(可達(dá)165WH/㎏，是氫鎳電池的3倍)；體積??；質(zhì)量輕；循環(huán)壽命長(zhǎng)；自放電率低；無(wú)記憶效應(yīng)；無(wú)污染等。
當(dāng)前許多知名的汽車(chē)制造商都致力于開(kāi)發(fā)動(dòng)力鋰電池汽車(chē)，如美國(guó)福特、克萊斯勒，日本豐田、三菱、日產(chǎn)、韓國(guó)現(xiàn)代、法國(guó)Courreges、Ventury等。而國(guó)內(nèi)汽車(chē)制造商比亞迪、吉利、奇瑞、力帆、中興等車(chē)企也紛紛在自己的混合動(dòng)力和純電動(dòng)汽車(chē)中搭載動(dòng)力鋰電池。
目前阻礙動(dòng)力鋰離子電池發(fā)展的瓶頸是：安全性能和汽車(chē)動(dòng)力電池的管理系統(tǒng)。安全性能方面，由于鋰離子動(dòng)力電池具有能量密度大、工作[NextPage]溫度高、工作環(huán)境惡劣等方面的原因，加上以人為本的安全理念，因此，用戶(hù)對(duì)電池的安全性提出了非常高的要求。汽車(chē)動(dòng)力電池的管理系統(tǒng)方面，由于汽車(chē)動(dòng)力電池的工作電壓是12V或24V，而單個(gè)動(dòng)力鋰離子電池的工作電壓是3.7V，因此必須由多個(gè)電池串聯(lián)而提高電壓，但由于電池難以做到完全均一的充放電，因此導(dǎo)致串聯(lián)的多個(gè)電池組內(nèi)的單個(gè)電池會(huì)出現(xiàn)充放電不平衡的狀況，電池會(huì)出現(xiàn)充電不足和過(guò)放電現(xiàn)象，而這種狀況會(huì)導(dǎo)致電池性能的急劇惡化，最終導(dǎo)致整組電池?zé)o法正常工作，甚至報(bào)廢，從而大大影響電池的使用壽命和可靠性能。
四、磷酸鐵鋰電池
磷酸鐵鋰電池也是一種鋰電池，其比能量不到鈷酸鋰電池的一半，但是其安全性高，循環(huán)次數(shù)能達(dá)到2000次，放電穩(wěn)定，價(jià)格便宜，成為車(chē)用動(dòng)力新的選擇。
比亞迪提出的“鐵電池”，業(yè)界人士認(rèn)為其為磷酸鐵鋰電池的可能性較大。
五、燃料電池
簡(jiǎn)單地說(shuō)，燃料電池(Fuel Cell)是一種將存在于燃料與氧化劑中的化學(xué)能直接轉(zhuǎn)化為電能的發(fā)電裝置。燃料和空氣分別送進(jìn)燃料電池，電就被奇妙地生產(chǎn)出來(lái)。它從外表上看有正負(fù)極和電解質(zhì)等，像一個(gè)蓄電池，但實(shí)質(zhì)上它不能“儲(chǔ)電”而是一個(gè)“發(fā)電廠(chǎng)”。
最有望用于汽車(chē)的是質(zhì)子交換膜燃料電池。它的工作原理是：將氫氣送到負(fù)極，經(jīng)過(guò)[NextPage]催化劑(鉑)的作用，氫原子中兩個(gè)電子被分離出來(lái)，這兩個(gè)電子在正極的吸引下，經(jīng)外部電路產(chǎn)生電流，失去電子的氫離子(質(zhì)子)可穿過(guò)質(zhì)子交換膜(即固體電解質(zhì))，在正極與氧原子和電子重新結(jié)合為水。由于氧可以從空氣中獲得，只要不斷給負(fù)極供應(yīng)氫，并及時(shí)把水(蒸汽)帶走，燃料電池就可以不斷地提供電能。
因?yàn)槿剂想姵刂苯訉⑷剂系幕瘜W(xué)能轉(zhuǎn)化為電能，中間不經(jīng)過(guò)燃燒過(guò)程，因而不受卡諾循環(huán)的限制。目前燃料電池系統(tǒng)的燃料—電能轉(zhuǎn)換效率在45%～60%，而火力發(fā)電和核電的效率大約在30%～40%?！ ?/P>
新能源電池性能比較
新能源汽車(chē)電池發(fā)展趨勢(shì)
在發(fā)展新能源汽車(chē)上，鎳氫電池技術(shù)最成熟，未來(lái)3年內(nèi)仍將是新能源車(chē)的主流，之后鎳氫電池技術(shù)將和磷酸鐵鋰、氫燃料電池三分天下，5年后將逐漸被鋰電池及燃料電池所取代。
新能源汽車(chē)電池價(jià)格趨勢(shì)
就價(jià)格趨勢(shì)來(lái)看，目前電動(dòng)汽車(chē)用快充鋰離子動(dòng)力電池價(jià)格在$1600/kwh 左右，普通鋰離子動(dòng)力電池價(jià)格在$500/kwh，按照目前美國(guó)汽油和電力的價(jià)格趨勢(shì)，在汽車(chē)的整個(gè)使用周期內(nèi)，100km續(xù)航能力的快充鋰離子動(dòng)力電池電動(dòng)車(chē)使用成本比性能相當(dāng)?shù)钠蛢?nèi)燃發(fā)動(dòng)機(jī)汽車(chē)高25%。一旦電動(dòng)汽車(chē)用動(dòng)力電池價(jià)格下降到$200-300/kwh，電動(dòng)車(chē)使用成本將與傳統(tǒng)汽車(chē)相當(dāng)。根據(jù)預(yù)測(cè)，在各國(guó)相關(guān)政策的鼓勵(lì)下，2020年全球電動(dòng)汽車(chē)用鋰離子需求接近50Gwh，快充電池成本2020 年有望下降到$400-500/kwh，普通動(dòng)力電池價(jià)格能下降到$200-300/kwh。