鉅大LARGE | 點擊量：322次 | 2023年02月15日
燃料、三元、磷酸鐵鋰離子電池到底誰是將來呢？
新能源汽車搭載的電池最主流的有三類，一是磷酸鐵鋰離子電池，二是三元鋰離子電池，三是燃料動力鋰電池。比亞迪的刀片電池，屬于磷酸鐵鋰離子電池。
最先崛起的王者，磷酸鐵鋰離子電池。磷酸鐵鋰離子電池價格不高，最大的優勢是穩定，安全性高，所以曾經是新能源汽車的搭載首選。但這種電池能量密度較低，簡單說，供電量有限，續航里程低。而客戶恰恰對續航里程格外鐘情，所以磷酸鐵鋰離子電池的輝煌沒能延續。
后來居上的是三元鋰離子電池。同樣是比亞迪加工的電池，磷酸鐵鋰離子電池的單體能量密度為150Wh/kg，三元鋰離子電池能量密度則達到了200Wh/kg。這就意味著，使用三元鋰離子電池，可以實現更高的續航里程。國家政策對高續航的車型更為傾向，同時消費都也普遍存在對續航里程的焦慮。倘若車輛采用傳統的磷酸鐵鋰則會影響續航里程，這樣就不容易拿到補貼，車也不好賣。所以三元鋰離子電池一度成為市場的寵兒。包括比亞迪在內的新能源汽車廠，都至少有一部分車型使用了三元鋰離子電池。在去年，以三元鋰離子電池為主導的特斯拉，銷量超越比亞迪成為前列的電動汽車廠。
燃料動力鋰電池曇花一現，但卻有不可忽視的潛力。燃料動力鋰電池最為特殊。前兩類電池的功能是儲存電，燃料動力鋰電池的功能是發電。這是一種將燃料與氧化劑中的化學能轉化為電能的發電裝置。目前使用最廣泛的燃料是氫氣。在工作時，燃料和氧化劑由外部供給進行反應，不斷釋放電能。燃料動力鋰電池包含的能量巨大，動力充沛，續航里程不是問題。有關燃料動力鋰電池，此前最躥紅的是青年汽車。曾有一則新聞：《水氫發動機河南南陽下線，車輛只需加水即可行駛》。里面的主角是青年汽車集團。所提到的車輛，只要加水就可以行馳。過程是這樣，水轉換成氫，氫發電，電驅動汽車行駛。這里的核心是燃料動力鋰電池。但是，用什么能量把水轉換成氫？青年汽車直到走完破產程序也沒有說清楚。
燃料動力鋰電池汽車還沒有真正市場化。自2013年到2017年底，全球一共才售出了6475輛氫燃料動力鋰電池乘用車。2019年1-十一月，我國燃料動力鋰電池汽車銷量為1337輛。就算2019年市場不好，這些銷量仍舊可以被忽略不計。燃料動力鋰電池汽車還面對一個問題，就是沒有足夠的加氫站。加氫站的建設是燃料動力鋰電池汽車商業化的關鍵。除了以上三大電池，還有一些非主流，也是不可忽視的競爭者。除三大主力之外，特斯拉已著手研發四元鋰離子電池，未來沒準還有五元、六元，或者十塊錢的電池。同樣在三月，韓國三星推出了全固態電池。固態電池一度被視為最適合電動汽車使用。大眾今年推出了搭載固態電池的奧迪Pb18e-tron。除了擁有跑車的速度，這款車還擁有15分鐘完成充電的超能力。
符合Exic IIB T4 Gc防爆標準
充電溫度：0~45℃
-放電溫度：-40~+55℃
-40℃最大放電倍率：1C
-40℃ 0.5放電容量保持率≥70%
橫空出世的刀片電池
2020年三月二十九日，刀片電池的公布會上，王傳福公布了刀片電池在針刺探測時的視頻。王傳福說：因為三元鋰離子電池過不了這個探測，所以國家已經不再將該探測作為電池的強制檢驗方法。但比亞迪為了追求安全性，還是進行了被稱為珠穆朗瑪峰的針刺探測。探測是這樣的，用3-8毫米直徑的鋼針刺穿電池，從而模擬電池遇到故障或者事故時的短路狀態。
在播放的視頻的視頻中，刀片電池被貫穿之后，沒有明火、沒有冒煙，甚至溫度都沒有分明的升高。放置于電池表面的雞蛋，沒有因為受熱而有分明的變化。有關刀片電池的原理，比亞迪作出了解釋。磷酸鐵鋰離子電池的弱點是能量密度低。比亞迪的處理方法是調整組合方式，減少用以支撐的梁、柱，把空間讓給真正有儲電用途的電芯，使得能量密度更高。刀片電池的體積與能量密度之比比傳統磷酸鐵鋰塊狀電池提高了50%。汽車的續航里程提高到了600公里。
安全性與續航里程的矛盾
這一對矛盾說來話長，因為能量本身是危險的，能量越大，安全性自然越低。人力車沒有危險，但是跑不遠。要想跑得遠，就要用汽油、氫氣……，就可能會燃料、爆炸。既便搭載刀片電池，比亞迪漢的續航里程也惟有605公里，這是磷酸鐵鋰離子電池的天花板。而特斯拉ModelS的續航里程為660公里，特斯拉Roadster的續航里程為1000公里。燃料動力鋰電池方面，本田的Clarity，續航里程達到750公里。
在續航里程方面，付出這么多努力，磷酸鐵鋰離子電池只能勉強與三元鋰離子電池打平。而三元鋰離子電池陣營顯然不會止步不前。倘若有必要，并不介意再提高一下能量密度。
競爭的另一個焦點是安全性。磷酸鐵鋰離子電池有安全優點，并不意味著另兩類電池就不安全。特斯拉有一整套電池管理系統，在過充保護（OVP）、過放保護（UVP）、過溫保護（OTP）、過流保護（OCP）這幾個環節上都會下不少的功夫。通過外殼保護、及時切斷等技術，安全性能也在日益提高。燃料動力鋰電池要走的路或許還要更長一些，目前看來技術還不成熟。但就像人類已經適應了汽油這么危險的能量源相同，人類也會慢慢習慣氫燃料，核燃料。而其洶涌的動力，是足以碾壓儲存型電池的。
三類電池各有所長
磷酸鐵鋰離子電池勝在安全；三元鋰離子電池勝在能量密度高，續航里程高；燃料動力鋰電池的巨大優點在于充能迅速，3-5分鐘，就可以給車加滿氫氣。
磷酸鐵鋰離子電池的另一個弱點令人擔憂，其在低溫下的表現不佳。而在我國的廣袤北方、歐洲、北美，有太多的地方將會考驗著電池的低溫運行能力。溫度降到-10℃，一塊3500mAh的磷酸鐵鋰離子電池，承受低于100次的充放電循環之后，電量就會衰減至500mAh，基本就報廢了。在北方的冬天，磷酸鐵鋰離子電池或許不是最佳的選擇。
上一篇：簡單解析鋰離子電池電動汽車優勢
