動(dòng)力鋰電池工程師們從品類(lèi)繁多的二次電池中，選擇出了幾種比較適宜大規(guī)模量產(chǎn)應(yīng)用的電池。

目前可以實(shí)現(xiàn)量產(chǎn)并大規(guī)模列裝的動(dòng)力鋰電池重要有三種技術(shù)路線（綠燈部分）：

1、以豐田Mirai、本田Clarity以首的氫燃料動(dòng)力電池陣營(yíng)，量產(chǎn)車(chē)型不多，但最被給予厚望。

2、以三元鋰、磷酸鐵鋰離子電池為代表的鋰離子電池陣營(yíng)，重要運(yùn)用在純電動(dòng)汽車(chē)中，常見(jiàn)的北汽新能源、比亞迪、特斯拉等均隸屬于這個(gè)陣營(yíng)。

3、以高壓鎳氫電池為代表的鎳氫電池陣營(yíng)，重要運(yùn)用在各大品牌的混動(dòng)（HEV）車(chē)型中。

那么，你肯定會(huì)問(wèn)了：氫燃料動(dòng)力電池、鋰離子電池和鎳氫電池是怎么擊敗對(duì)手脫穎而出的呢？原因就總結(jié)起來(lái)一句話：確認(rèn)過(guò)眼神，我遇上對(duì)的人。

讓我們來(lái)看看那些不對(duì)的孩子們：

一、鉛酸電池（VLRA）：車(chē)載蓄電池，但能量密度太低導(dǎo)致續(xù)航里程太低，不適宜作動(dòng)力鋰電池，pass！

鉛酸電池常見(jiàn)于為車(chē)載12V電網(wǎng)和各類(lèi)用電器供電的蓄電池。它的優(yōu)點(diǎn)在于售價(jià)便宜，一塊好一點(diǎn)兒的瓦爾塔不過(guò)三五百塊；低溫儲(chǔ)電和放電能力強(qiáng)，冰天雪地里拖得動(dòng)起動(dòng)機(jī)，東北小伙伴必備；安全性能好，最嚴(yán)重不過(guò)里面的硫酸溶液泄露腐蝕金屬，起碼不易導(dǎo)致火災(zāi)。

缺點(diǎn)不多，但特別致命：能量密度低，續(xù)航里程過(guò)短。你會(huì)為一輛續(xù)航里程不到100公里的新能源車(chē)買(mǎi)單嗎？想必不會(huì)，90年代的美國(guó)人同樣如此，這也直接導(dǎo)致了搭載鉛酸蓄電池的通用EV1的失敗。

通用EV1，在新能源車(chē)發(fā)展歷史上具有里程碑意義，可惜最大續(xù)航里程不過(guò)可憐的144公里。在實(shí)際的道路行駛時(shí)，假如遭遇寒冬，還將大幅跳水至96-112公里左右，加之過(guò)長(zhǎng)的充電時(shí)間給它的使用了帶來(lái)極大的不便。

問(wèn)世6年后，通用于2002年正式停止了這一項(xiàng)目，并將所有的量產(chǎn)車(chē)回收銷(xiāo)毀，僅有少量存貨流傳于世。至此，鉛酸蓄電池做動(dòng)力鋰電池這一條技術(shù)路線也隨著EV1的消失而徹底停擺。

二、鎳鉻電池（Ni-Cd）：存在記憶效應(yīng)，不適宜作動(dòng)力鋰電池！PASS！

排除了能量密度低的鉛酸電池，工程師們緊接著排除了鎳鉻電池Ni-Cd。原因很簡(jiǎn)單，Ni-Cd電池存在嚴(yán)重影響電池壽命和容量的記憶效應(yīng)。

什么是記憶效應(yīng)呢？舉個(gè)例子，當(dāng)你在鎳鎘電池還剩30%電量的時(shí)候拿去充電，它會(huì)錯(cuò)誤的以為自己只能儲(chǔ)存70%的電，剩余的30%容量就被白白浪費(fèi)了。所以，在使用Ni-Cd電池時(shí)，要完全放電和完全充電，才能防止記憶效應(yīng)。

假如將這種電池作為新能源車(chē)的動(dòng)力鋰電池，那么你的生活將陷入出門(mén)-跑沒(méi)電-叫救援-充電-出門(mén)-跑沒(méi)電-叫救援的惡性循環(huán)，顯然不符合邏輯。工程師內(nèi)心OS：要不起，過(guò)！

突圍成功的孩子們：我就是我，顏色不相同的煙火！

當(dāng)鉛酸電池和Ni-Cd鎳鎘電池躲在角落哭泣的時(shí)候，突圍成功的孩子們則在暗自慶幸：自己終于能為人類(lèi)的未來(lái)出一把力。它們分別為：鎳氫電池Ni-MH、燃料動(dòng)力電池FullCell和鋰離子電池Li-ion。

其中，鋰離子電池可根據(jù)正極材料分為6種，分別是：

1、磷酸鐵鋰離子電池LFP（LiFePO4）

2、鈷酸鋰離子電池LCO（LiCoO2）

3、鎳酸鋰離子電池LNO（LiNiO2）

4、錳酸鋰離子電池LMO（LiMn2O4）

5、鎳鈷錳酸鋰離子電池NCM（LiNixCoyMn（1-x-y）O2）

6、鎳鈷鋁酸鋰離子電池NCA（LiNixCoyAl（1-x-y）O2）

5、6這兩個(gè)化學(xué)式和名字都超長(zhǎng)的電池就是大家耳熟能詳?shù)娜囯x子電池，而比亞迪自己口中的鐵電池，指的就是磷酸鐵鋰離子電池。這6種鋰離子電池究竟孰優(yōu)孰劣呢？咱們不妨比較一下。

圖中的制造成本實(shí)際上指制造成本優(yōu)勢(shì)，由內(nèi)到外優(yōu)勢(shì)遞增

是不是看上去有點(diǎn)亂，沒(méi)關(guān)系，我們來(lái)捋一捋這6種鋰離子電池的優(yōu)缺點(diǎn)。

6種鋰離子電池的優(yōu)缺點(diǎn)

一、磷酸鐵鋰離子電池LFP：

優(yōu)勢(shì)在于穩(wěn)定安全成本低；缺點(diǎn)在能量總值低、續(xù)航短

作為比亞迪過(guò)去7-8年來(lái)的主打動(dòng)力鋰電池，磷酸鐵鋰離子電池LFP能量密度很低，3.4V的最大電壓也限制了它的能量表現(xiàn)（注：電池蘊(yùn)含的能量（Energy）等于電池容量（單位Ah）乘以電壓（單位V），LFP電池單體的容量本身就比三元鋰離子電池低一些，電壓還要再低一些，乘出來(lái)的數(shù)值自然比較?。?，但由于化學(xué)性能異常穩(wěn)定，循環(huán)壽命長(zhǎng)（多達(dá)4000多次），量產(chǎn)成本低，在新能源車(chē)曾有較為廣泛的應(yīng)用，如比亞迪初代秦和唐EV、比亞迪E6、騰勢(shì)300/500、東風(fēng)風(fēng)神E30、雪佛蘭Volt等。

二、鈷酸鋰離子電池LCO：

性能一般易過(guò)熱，但制造標(biāo)準(zhǔn)國(guó)際公認(rèn)，且良品率、單體一致性極高，適宜量產(chǎn)，特斯拉早期最?lèi)?ài)

作為鋰離子動(dòng)力鋰電池的鼻祖，其最先被特斯拉裝在旗下首款量產(chǎn)車(chē)型Roadster上，隨后問(wèn)世的ModelS也理所應(yīng)當(dāng)?shù)睦^承了這一設(shè)定，鈷酸鋰離子電池LCO中的明星單品就是特斯拉早期產(chǎn)品中采用的松下鈷酸鋰18650型電池。

仔細(xì)觀察，你會(huì)發(fā)現(xiàn)鈷酸鋰離子電池LCO在能量密度、比功率、使用壽命方面的表現(xiàn)并不突出，屬于各方面表現(xiàn)都中不溜的水平，且在成本和安全性上基本沒(méi)有優(yōu)勢(shì)，但特斯拉的青睞不是沒(méi)有道理的：鈷酸鋰18650電池單體一致性和良品率比較高，也是國(guó)際公認(rèn)的制造標(biāo)準(zhǔn)，非常利于大批量生產(chǎn)。

甚至有人這樣調(diào)侃鈷酸鋰18650的穩(wěn)定性：假如你的測(cè)量?jī)x器認(rèn)為剛下線的任意一節(jié)18650有問(wèn)題，那么恭喜你，儀器該修了。

鈷酸鋰離子電池LCO一個(gè)十分致命的缺點(diǎn)在于容易過(guò)熱，假如電池組內(nèi)部溫度控制不佳的話很容易發(fā)生起火事故。而特斯拉的解決方法也很粗暴直接，為旗下車(chē)型配備了號(hào)稱(chēng)世界上最優(yōu)秀的電池管理系統(tǒng)來(lái)保證電池的穩(wěn)定性。此外，

三、鎳酸鋰離子電池LNO：

能量密度最大，但最不耐用，也最不安全

要想了解什么叫挑戰(zhàn)與機(jī)遇并存，來(lái)看看鎳酸鋰離子電池LNO就了解了。其理論質(zhì)量能量密度為274mAh/g，實(shí)際量產(chǎn)產(chǎn)品約為190~210mAh/g，遠(yuǎn)超鈷酸鋰離子電池LCO的量產(chǎn)140和磷酸鐵鋰離子電池LFE的170，且2.5V-4.2V的工作電壓并不低，用來(lái)驅(qū)動(dòng)電機(jī)非常強(qiáng)力。

不過(guò)，其致命缺點(diǎn)在于十分苛刻的制造條件和較差的熱穩(wěn)定性，前者直接導(dǎo)致商業(yè)化使用的艱難，后者則帶來(lái)了較大的安全隱患。此外，鎳酸鋰離子電池LNO的循環(huán)壽命較差，不太適宜在要多次大量充放電的新能源車(chē)上使用。

四、錳酸鋰離子電池LMO：

成本最低，耐低溫性能好，但能量密度低，循環(huán)性能差、高溫易分解

從成本方面來(lái)看，錳酸鋰離子電池LMO是最理想的選擇。由于錳在自然界的廣泛存在，其成本優(yōu)勢(shì)相當(dāng)明顯，體現(xiàn)在售價(jià)上就是便宜，其也是今天出場(chǎng)的所有鋰離子電池中最便宜的一個(gè)！此外，錳酸鋰離子電池LMO耐低溫性能較好，寒冷的地區(qū)也可以使用，倍率下放電能力強(qiáng)，大規(guī)模生產(chǎn)制備比較容易。

缺點(diǎn)是這種材料本身高溫下非常不穩(wěn)定（但也好過(guò)特斯拉用的鈷酸鋰離子電池LCO），壽命也不長(zhǎng)、容量衰減明顯。

很明顯，拿錳酸鋰離子電池LMO做純電動(dòng)汽車(chē)，是很有挑戰(zhàn)性的。所以，真正拿出量產(chǎn)車(chē)型的廠家并不多，日產(chǎn)Leaf是其中比較有代表性的一個(gè)。

五、鎳鈷錳酸鋰離子電池NCM（六、鎳鈷鋁酸鋰離子電池NCA）：

能量密度和比功率完勝，、循環(huán)壽命不差，但安全性略差且成本高

純電動(dòng)汽車(chē)首選?。?！鎳鈷錳酸鋰離子電池和鎳鈷鋁酸鋰離子電池在性能上差別不大，市面上常見(jiàn)的三元鋰離子電池說(shuō)的便是這對(duì)好兄弟。

這類(lèi)電池的優(yōu)勢(shì)在于能量密度較大，比功率理想且可控，2000次左右的循環(huán)壽命在一天一充的情況下可用約6年，基本滿足整車(chē)壽命周期的需求。不過(guò)相關(guān)于化學(xué)性能極其穩(wěn)定的磷酸鐵鋰離子電池LFP，三元鋰離子電池在充電過(guò)熱時(shí)容易出現(xiàn)氧氣，導(dǎo)致電池鼓包現(xiàn)象，這也是目前NCM和NCA要解決的問(wèn)題。

目前主流的解決方法有三種：一是調(diào)節(jié)電解液的成分，二是進(jìn)一步優(yōu)化隔膜材料，三是研發(fā)更先進(jìn)的熱管理系統(tǒng)和BMS電池控制系統(tǒng)。不過(guò)這些方法能做到的只是盡可能降低三元鋰離子電池出問(wèn)題的幾率，根治是不可能的。

在這里要辨析一個(gè)問(wèn)題，那就是三元鋰離子電池的成本高，是指單位質(zhì)量的成本很高（rmb/kg），也就是購(gòu)買(mǎi)的成本很高；但是考慮到單位質(zhì)量的三元鋰離子電池在能量密度上的優(yōu)勢(shì)，折算成單位能量密度成本rmb/Wh的話，三元鋰離子電池較前面提到的五種鋰離子電池還是有不小的優(yōu)勢(shì)的，起碼不差。

至此，6種鋰離子電池的優(yōu)缺點(diǎn)便介紹完了，內(nèi)容不少，一次性全記住不現(xiàn)實(shí)。不過(guò)沒(méi)關(guān)系，我做了一張圖表，大家可以保存在手機(jī)里，選購(gòu)電動(dòng)汽車(chē)時(shí)掏出來(lái)一看，你就是周?chē)?00米內(nèi)最厲害的汽車(chē)達(dá)人！

簡(jiǎn)單總結(jié)一下，鋰離子電池的應(yīng)用就是一個(gè)相互博弈的過(guò)程每種鋰離子電池都有它的優(yōu)勢(shì)和不足。大家選購(gòu)新能源車(chē)，肯定希望它跑得又快又遠(yuǎn)，所以，能量密度和比功率均完勝對(duì)手的三元鋰離子電池脫穎而出，成為目前市場(chǎng)中的主流。