新能源汽车电池对比

Posted 2021-09-29 尔嵘

2021年，比亚迪的市值一度飙升，从年初的四千多亿元突破到了六千多亿，特斯拉因为种种原因导致市值一定的下跌，截至目前，两家公司的市值几乎持平。

图1. BYD    （数据来源于百度）

图2. 特斯拉 （数据来源于百度）

那么比亚迪和特斯拉都是做新能源整车制造的，他们选用的新能源电池技术有啥区别呢，或者我们可以了解和对比一下新能源汽车的电池有哪些？

查询资料得知，新能源电动汽车电池种类大致归为铅酸电池、镍氢电池、锰酸锂电池、磷酸铁锂电池和三元锂电池等几大门类。

1、铅酸电池

铅酸电池成本低、低温性好、性价比高；能量密度低、寿命短、体积大、安全性差。由于能量密度和使用寿命很低，作为动力的电动汽车无法拥有良好的车速和较高的续航里程，一般用于低速车。

2、镍氢电池

镍氢电池成本低、技术成熟、寿命长、耐用；能量密度低、体积大、电压低、有电池记忆效应。虽然性能优于铅酸电池，但是含有重金属，遗弃后对环境造成污染。

3、锰酸锂电池

锰酸锂电池成本低、安全性和低温性能好的正极材料，但是其材料本身并不太稳定，容易分解产生气体，因此多用于和其它材料混合使用，以降低电芯成本，但其循环寿命衰减较快，容易发生鼓胀，高温性能较差、寿命相对短，主要用于大中型号电芯，动力电池方面，其标称电压为3.7V。

4、磷酸铁锂电池

磷酸铁锂离子电池热稳定佳、安全、成本低、寿命长，能量密度低、怕低温。磷酸铁锂（LiFePO4），特点是有个非常稳定的P-O键，电池温度处于500-600℃时，其内部化学成分才开始分解，并且穿刺、短路、高温都不会燃烧或者爆炸，使用寿命也较长。但车辆续航里程一般，当温度低于-5℃时，充电效率低，不适合北方在冬天充电的需求。

5、三元锂电池

三元锂离子电池能量密度高、循环寿命长、不惧低温；高温下稳定不足。能量密度可达最高，但高温性相对较差，关于续航里程有要求的纯电动汽车，其是主流方向，且适合北方天气，低温时电池更加稳定。

经过对比您可能也会发现这几种不同类型新能源汽车电池的优缺点：

（1）铅酸电池是最早纯电动汽车的动力来源，以铅及其氧化物制成电极材料，硫酸溶液作为电解液，最大的优势就是成本低，但随之而来的缺点是体积大，质量笨重，行程短，寿命短。

（2）镍氢电池是二十世纪九十年代发展起来的一种新型绿色电池，具有高能量、耐用、无污染等特点。镍氢电池相比铅酸电池有不小的提升，并且电解液不可燃、安全性有保障，制造工艺成熟。但是镍氢电池充电效率一般、无法使用高压快充，因此从锂电池广泛引用之后，镍氢电池在汽车上也有被完全取代的趋势

注意：此处有一个问题是镍氢电池是不是绿色电池呢？

说是绿色电池是因为：镍氢电池在生产和使用过程中不会释放有毒物质，所以是绿色的。

那为什么上面分类中又说是“对环境造成污染”，镍是重金属，进入人体有害，而且随意丢弃肯定会对环境有污染。

（3）锰酸锂电池的优点是倍率性能好，制备比较容易，成本较低。缺点是由于锰的溶解导致高温性能和循环性能不佳，通过掺杂铝和烧结造粒，高温性能和循环引得到了很大的提高，基本上能够满足实际使用。总的来说，锰酸锂电池成本低稳定性强低温性强，高温性能较差，循环寿命衰减较快，标称电压为3.7V。

（4）磷酸铁锂电池的优点是安全性极高、循环次数久、高温性能好、容量大、无记忆效应、重量轻、对环境比较友好。缺点是不耐低温，单质铁的威胁（磷酸铁锂制备时的烧结过程中，氧化铁在高温还原性气氛下存在被还原成单质铁的可能性，容易引起短路）、制造成本高。因此，磷酸铁锂电池的最重要的优点是高全性能高，很难发生爆炸，但是成本较高，单质铁威胁。目前Byd新能源汽车基本就是磷酸铁锂电池动力的。

（5）三元锂电池的能量密度更高，倍率性能更好，但循环次数低，安全性能低。相比较而言，同样空间装电池，锂酸铁锂能行驶500km，三元锂可能形式800km，安全性能是最限值的因素。目前,特斯拉的新能源汽车主要是三元锂电池作为动力组成来源。

综合来看，没有哪一种新能源汽车电池是100%完美的，但我比较看好磷酸铁锂电池，因为安全是前提，成本虽然高，但是随着政府补贴和民众愿意花钱在安全方面，也还是很容易被广泛接受的。