【電池戰(zhàn)爭早已打響  誰才是電池的未來？】伴隨著我國新能源汽車產銷的快速增長，直接帶動了動力電池的發(fā)展，不僅如此，目前我國的動力電池市場基本是以本土企業(yè)占主導。2017年，寧德時代憑借磷酸鐵鋰和三元鋰兩條路線持續(xù)推進，市場份額成功超越比亞迪，成為國內動力電池第一供應商。比亞迪也開始逐漸放棄磷酸鐵鋰電池，轉戰(zhàn)三元鋰電池，并且簽手長安，對外開放動力電池，共同布局新能源汽車。

不過對于新能源汽車來說，可供選擇的動力電池遠不止這兩種，那么哪種電池表現(xiàn)最佳呢?下面筆者將市場上幾種動力電池做個介紹，看看大家都pick誰。

元老級的鉛酸蓄電池

鉛酸電池可以說是動力電池里當之無愧的元老級人物，從1859年發(fā)明到現(xiàn)在，已經經歷了159年的歷史，而美國通用汽車生產的第一代使用鉛酸電池的電動汽車EV1距今也有22年的時間。

鉛酸蓄電池在過去50年能被廣泛應用，除了擁有成熟的技術、可以大批量生產、生產成本低等原因外，可換性及價格便宜也占主導性因素。目前諸如長安汽車、北汽集團、長城汽車、吉利汽車、上汽通用等絕大多數(shù)傳統(tǒng)燃油車，一般都是采用鉛酸電池作為車輛供電裝置。

不過因為鉛酸電池的比能量、比功率和能量密度都很低，所以目前鉛酸電池大多搭載在低速電動車上，比如家庭老人代步車、旅游觀光車、電動叉車或者一些短距離行駛的公交車上。

小眾寵愛的堿性電池

鎳氫電池相比于鉛酸電池，在能量體積、密度方面提高了3倍，在比功率方面提高了10倍，而且還擁有較好的過度充放電耐受性和熱性能。不過，鎳氫電池應用也有一定的受限性，它存在低溫時容量減小和高溫時充電耐受性不佳的情況。此外，價格也是制約鎳氫電池發(fā)展的主要因素，原材料如金屬鎳非常昂貴。

據了解，1999年通用汽車研發(fā)的第2代電動汽車就是以鎳氫電池為動力源，但最終因競爭力不足退出市場。不過豐田利用鎳氫電池技術制造了將內燃機和電動機相結合的第3代電動汽車，即混合動力車(HEV)。

目前市場上使用鎳氫電池的代表企業(yè)或車型就包括一汽豐田混動車型(八代凱美瑞)、長安福特混動車型、雷克薩斯RX400h以及第八代凱美瑞雙擎等。

競爭正酣的鋰電池

盡管傳統(tǒng)的鉛酸電池和堿性電池技術已經比較成熟，但因為本身的局限性，使得它們作為主要動力來源仍然存在著較大的問題。當前許多知名的汽車制造商都致力于開發(fā)鋰電池作為新能源汽車的動力電池，國外車企如特斯拉、通用、福特等，國內如比亞迪、吉利、奇瑞、長安等車企。

鋰電池應用比較廣泛的就是磷酸鐵鋰電池和三元鋰電池兩種，它們可以說是引領了動力電池的兩個時代。

先來說說磷酸鐵鋰電池，雖然目前市面上大多數(shù)高續(xù)航新能源車使用的是三元鋰電池，但在新能源推廣發(fā)展的早期階段，磷酸鐵鋰電池卻是新能源汽車的主要動力來源，其中比較有代表性就是比亞迪車企。在去年大面積轉向三元鋰電池之前，絕大多數(shù)比亞迪車型都搭載了磷酸鐵鋰電池。

磷酸鐵鋰電池得到大范圍推廣的原因大概有這幾點。磷酸鐵鋰電池的使用壽命較長，一般情況下，它的循環(huán)壽命可以達到2000次以上。此外在所有鋰電池中，磷酸鐵鋰電池的熱穩(wěn)定性最佳，其電熱峰值可達350-500℃，當溫度達到500℃左右時，內部化學成分才開始分解，這樣的特性也使得磷酸鐵鋰電池的安全性得到了保證。

磷酸鐵鋰電池得到廣泛推廣的原因還在于成本較低。眾所周知，電池成本在一輛純電動汽車的總成本中占比極大，降低電池成本是提升車輛性價比最有效的方式之一。對于磷酸鐵鋰電池來說，其不含鎳、鈷等貴重元素，原料為資源含量豐富的磷、鐵，所以成本相對容易控制。

不過既然它會逐漸被三元鋰電池取代，自然也就有自己的不足。其中最主要的一項就在于，磷酸鐵鋰的能量密度較低，相同續(xù)航里程下，采用磷酸鐵鋰電池的車輛自重更高，而過高的自重對于能耗的控制顯然是不利的。另外，我國的新能源政策也在逐年提高對于能量密度的要求，受限于材料本身的特性，磷酸鐵鋰電池的能量密度很難得到提高，這也是其被棄用的原因之一。

再來說說如今應用最廣泛的三元鋰電池，這也是寧德時代可以制勝動力電池市場的關鍵。相比磷酸鐵鋰電池，三元鋰電池的綜合表現(xiàn)更為平均，能量密度較高，體積比能量也更高，并且隨著電池產業(yè)的發(fā)展，三元鋰電池的價格也來到了一個廠家能夠接受的范圍。

三元鋰電池最大的優(yōu)勢在于電池能量密度高，其儲能密度通常在200Wh/kg以上，相對于磷酸鐵鋰的90-120Wh/kg來說，這樣的表現(xiàn)對于輕量化設計更加友好，也更適合現(xiàn)階段新能源乘用車市場對續(xù)航里程的需求。

不過三元鋰電池的缺點也同樣突出，其分解溫度在250-350℃左右，此時內部化學成分開始分解，釋放氧分子，在高溫作用下電解液會迅速燃燒，增加電池發(fā)生自燃及爆炸的風險。因此搭載三元鋰電池的車型對電池管理系統(tǒng)提出了極高的要求，在設計過程中需要做好過充保護、過放保護、過溫保護和過流保護等。

不過隨著技術的進步，三元鋰電池的安全問題已經得到改善，譬如江淮新能源擁有的液冷電池管控技術，能夠確保電池包溫度在10-35度之間并且不受戶外溫度影響，極大保障電池活性和續(xù)航，避免低溫造成的續(xù)航下降以及高溫造成的快速衰減。

目前三元鋰電池由于其出色的綜合表現(xiàn)，目前在市場上得到了大量應用，各大主流新能源車企旗下車型都已經全部搭載三元鋰電池，包括特斯拉、吉利帝豪EV、北汽EX和EU系列、江淮iEV系列等。

未來最被看好的燃料電池

盡管三元鋰電池是現(xiàn)階段發(fā)展新能源汽車最好的依靠，但從續(xù)航里程、充電時間、使用壽命和電池回收等方面依然擁有不小的局限性。作為具有更高能量密度的氫燃料電池，或許才是未來真正可以依賴的新能源技術。

氫燃料電池主要的成分是氫，所以使用氫燃料電池作為動力系統(tǒng)，可以更加的便捷、實用和無污染，而鋰離子電池則含有很多重金屬，如果回收不當，就會對環(huán)境造成更大的污染。氫燃料電池儲能密度高，且重量輕，續(xù)航里程普遍更遠，通常會超過500公里。而目前大部分純電動汽車續(xù)航里程在300公里左右，少數(shù)車型可以達到400-500公里。另外加氫就像加油一樣，一般只需3~5分鐘，而電動汽車的充電則是一個緩慢的過程。

不過氫燃料電池技術難點就在于不能讓游離的電子通過的質子交換膜，而這個也是在過去很長一段時間內制約著燃料電池車型發(fā)展的重大短板。在過去，這個質子交換膜的材料是鉑，鉑可以說是非常昂貴(做鉆戒的材料)。所以在很長一段時間內，整個汽車產業(yè)研究的問題就在于如何降低燃料電池的成本。

伴隨著2014年豐田Mirai的亮相，豐田也正式宣布突破了質子交換膜的技術難點。豐田以一種竹炭材料取代了鉑作為質子交換膜，使得燃料電池車的成本得到了大幅度的降低，這也是豐田Mirai能夠走向量產的重要保證。不僅如此，在2014年年末，豐田也正式開放了Mirai燃料電池車的技術專利，為這一技術的普及掃清了障礙。

阻礙氫燃料電池發(fā)展，除了技術上的難題外，就是配套設施成本上的問題。氫燃料充電站建設成本比純電動汽車充電站成本高很多，就目前純電動充電樁都沒辦法普及，更別提氫燃料充電站了。

從目前來看，純電動汽車通過電池技術的提升，在一定程度上解決了續(xù)航和充電時間的問題，寧德時代也正是利用三元鋰電池成為國內動力電池第一供應商。不過氫燃料電池汽車，因為它能量高，排放更清潔，污染更少，無疑將會成為未來新能源汽車市場的主流動力選擇。目前除了豐田、通用等全球車企外，自主品牌長城也與寶馬簽訂協(xié)議假如氫燃料電池研發(fā)陣營，不過就解決氫燃料電池技術和充電站高成本建設等問題還是有些任重道遠。