電動汽車時代，到底哪種動力電池能笑到最后？
時間:2018-12-07 09:49來源:和訊網 作者:車業雜談
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小時候玩四驅車，沒電了就換電池。電池不禁用？那就換更好的電池。如今，電動汽車已經開始流行，并成為潮流，但是電池換起來卻不像四驅車那樣隨意。國家對動力電池是沒有單獨補貼的，如果你的電動汽車開了一兩年后想換電池，費用可能要超過你買車的成本。所以你購買電動汽車時配備的是什么電池，它基本就跟定你了。
那么選哪種動力電池呢？其實目前市面上可供選擇的余地并不多，大部分車型都是配備的三元鋰電池。以后是否有其他替代產品？今天我們就來聊一聊。
01 三元鋰電池
存在即合理，三元鋰電池能在眾多動力電池中脫穎而出成為主流，與其兩大優點分不開。首先它的能量密度高，能給電動汽車帶來不錯的續航；其次，三元鋰電池的壽命、輸出功率和成本控制達到一定平衡，利于商業化普及。所以我們看到特斯拉、比亞迪(002594,股吧)、北汽新能源等電動行業的領軍企業，旗下產品多為三元鋰電池。
三元鋰電池是指正極采用了鎳（Ni）、鈷（Co）、錳（Mn）或鋁（Al）三種金屬元素的聚合物，電解液主要為六氟磷酸鋰的一種電池。鎳是一種活性金屬，主要作用是提升電池能量密度，帶來更高的續航。鈷也是一種活性金屬，其可以抑制陽離子的混排，從而提高電池的穩定性和使用壽命，而且鈷也決定了電池的充放電速度和效率。錳或鋁的主要作用就是提高安全性和穩定性。
通過三元鋰電池的原理我們也可以發現，提高三元鋰電池的能量密度和充放電速度，就是要提高電池中活性金屬的比例，這也意味著穩定性和安全性的降低。它的性能和安全是互相沖突的，但是三元鋰電池的安全性可以通過加裝電池管理系統和溫控系統來解決。所以從商業推廣的角度來看，三元鋰電池是要優于更穩定的鎳氫電池和磷酸鐵鋰電池的。
02 燃料電池
新能源汽車另一個很火的概念就是氫燃料電池汽車。而確切的說，氫燃料電池雖然帶著“電池”兩個字，但它并不是儲能設備，而是個發電設備。其本質是電解水的逆反應，氫氣與氧氣通過催化劑發生化學反應，產生電子。
燃料電池的優點很明顯，相比三元鋰電池制作、回收過程中因重金屬產生的污染，燃料電池更加清潔環保。而且它是個發電裝置，補充氫氣就能持續的產生電能，便捷性要比三元鋰電池強不少。
氫燃料電池被認為是最清潔的未來能源，但是目前的制氫、運氫、儲氫等的困難性都在制約著氫燃料電池的發展。此外，氫燃料電池汽車高昂的成本也在制約著其商業化，所以短時間內難有質的提高。
03 固態電池
電池充、放電其實都是電子在電解液中往返正負極的一個過程，固態電池原理上與三元鋰電池并沒有差別，只不過將液態的電解液換成了固體。顯而易見的好處是，固態電池在能量密度和穩定性上要比鋰離子電池要好不少。
固態電池的固態電解質不可燃、不揮發，也沒有鋰離子電池漏液和鋰枝晶現象，安全性要高不少。而且使用固態電解質后，動力電池將變得更輕、更小，甚至可以柔性化。這意味著固態電池得到普及后，電動汽車在空間和續航方面將會有較大突破。
固態電池雖然好，但是目前仍處在實驗室階段。兼顧高倍率又能快充的復合性材料是固態電池研究的一個難點，目前的固態電解質材料只適用其中某一方面的特性。而且同氫燃料電池一樣，高昂的制備成本，意味著其在短時間內難以普及。
寫在最后：除了前文提到的電池種類，超級電容器、鋁空氣電池等新興電池也有非常大的發展空間。那么，在電動時代，究竟誰能笑到最后呢？我們拭目以待。
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