新能源车的几种电池介绍【钜大锂电】

磷酸铁锂离子电池：比亚迪汉EV

磷酸铁锂离子电池，可谓是占据了纯电动汽车电池产业的半壁江山，近些年由于国家新能源补贴政策的改变以及能量密度基本触到电池发展的天花板，显得有些英雄垂暮，但成本低、安全性好也让磷酸铁锂离子电池没有完全退出舞台。

磷酸铁锂离子电池正极采用了磷酸铁锂，稳定的橄榄石结构让这种电池安全性能更好，充放电性能也更加优异，1C充放循环寿命可以达到2000次，穿刺不爆炸，过充时不容易燃烧和爆炸。在这一方面可以说是吊打NCA电池和NCM电池。

但磷酸铁锂离子电池的缺点在于低温性能差、能量密度低，在北方等寒冷地区，纯电动汽车的续航里程会大打折扣，这也是很多车企逐渐抛弃这种电池的原因之一。现在搭载磷酸铁锂的电池已经很少了，2016款比亚迪秦EV搭载的就是磷酸铁锂离子电池。

比亚迪最近公布的刀片电池实际上就是磷酸铁锂离子电池，通过对电池叠片方式的更新升级，进一步提升了磷酸铁锂离子电池的体积能量密度，让磷酸铁锂离子电池有了更多的可能性。

即将推出的汉EV车型就搭载了刀片电池，据称新款秦ProEV也会换用这款电池。比亚迪汉EV四驱高性能版本的续航里程能达到550km，两驱长续航版本车型续航里程则为605km，与很多搭载了NCM电池的纯电动汽车型比较，这个数据也很有优势。

在市场占有率上，三元锂离子电池可以说与磷酸铁锂离子电池平分秋色，其中NCM电池则是单元电池中主流品类。NCM代表了正极重要成分镍、钴、锰，而我们常说的811、523、622等数字则代表着电池中这三种金属的比例。

镍作为电池正极的活性物质，是电池反应中重要参战成分之一，可以理解为电流就是由这种物质在不同状态之间转化出现的。钴则作为材料稳定剂存在，保证正极结构稳定从而减缓电池衰减速度，但钴配比过高相对应着活性物质镍的含量下降，会导致电池容量下降。除此之外，锂镍混排的现象也会降低电池安全性。

因此，找到这三种金属的微妙平衡点是NCM电池发展以来各大厂商一直为之努力的事情，选择配比的核心是围绕着高镍低钴而进行。而NCM811电池则是量产车型中搭载的镍含量最高的电池，如宝马X1、蔚来ES6、小鹏P7以及几何A车型等车型。

以插混车型宝马X1为例，目前在售的PHEV车型中，它是纯电续航里程最长的一款车，搭载了宁德时代NCM811三元锂离子电池PACK。一般的插混车型纯电续航里程在60公里以下，这台车的电量只有24kWh，电池能量密度为140Wh/kg，但是纯电续航里程可以达到110km。

使用了NCM811电池的小鹏P7是国内纯电动汽车里续航能力最高的一款车型，采用全铝箱体对电池组进行保护，又使用了SMC复合材料等轻量化技术，这一代电池组的能量密度达到170Wh/kg，最高的里程冲到了700km以上，也足以看得出NCM811电池在容量方面的优势。

除了NCM811以外，NCM622、NCM523也是车企比较青睐的选项。比亚迪秦ProEV超能版使用的就是NCM622电池，电池能量密度为161Wh/kg，电池容量为69.5kWh，NEDC工况下纯电续航里程可以达到520km。而NCM523电池镍含量相对较低，容量也比较低，已经被大部分车企弃用了。

能量密度高和安全性就像跷跷板，无法兼得，为提高安全性能就不得不牺牲掉一些能量密度，稳定性、热失控和循环寿命也一直是镍含量最高的NCM811电池最难缠的问题，理想条件当然是去钴化，但在无钴电池暂时只是概念的情况下，特斯拉研发的NCA电池也是一个关注点。

NCA电池正极材料使用了镍、钴和铝，配比为0.8:0.15:0.05，进一步降低了钴在电池中的含量，电池衰减速度也要慢于NCM电池。从本质上来说，NCA电池可以说是通过离子掺杂和表面包覆改性过的NCM电池，但铝这种两性金属很特殊，生产条件较为严苛。此外，NCA电池生产全过程要求在纯氧环境下进行，湿度控制在10%以下，这对厂的设备和生产成本十分不友好。

高镍材料共同的缺点是热稳定性较差，NCA电池在充放电时还会出现气体，导致电池鼓胀变形，循环寿命和安全性都无法得到保证，这也对车企的电池管理系统和电池包封装技术要求更高。

特斯拉ModelS上搭载了并联的7000多节NCA18650电池，能量密度可达252Wh/kg；实际上，进口版Model3也搭载的是NCA电池，这也是第一款使用NCA的量产车型。前段时间，特斯拉还为最新研发的单晶NCA电极申请专利，研究出了一种高效的镍钴铝电极加热工艺，可以将循环寿命提升到4000多次。

当然，考虑到生产技术和成本、安全性等因素，国内重要选择了NCM电池路线，但这并不意味着NCA电池没有发展的可能性。从能量密度来说，NCA更具潜力，从安全角度来看，NCM电池虽然比不上磷酸铁锂离子电池，但还是要比NCA电池技高一筹。

磷酸铁锂离子电池就像一个中规中矩的好学生，而NCA电池和NCM电池则更像一个偏科的学生，某些方面能打100分，但某些方面却不及格。能量密度方面比较的话，NCA电池＞NCM电池＞磷酸铁锂离子电池，而在安全性方面，NCA电池＜NCM电池＜磷酸铁锂离子电池。

镍氢电池：凯美瑞双擎

现在提起镍氢电池，大家可能有点陌生，但一定听说过手机充电要循环三次12小时的充放电，首次使用要把电量用尽，然后再充电。充电也要充满为止，这就来自于镍氢电池和镍镉电池。

其实在新能源车企中，很少见到镍氢电池的身影，但是有一个品牌却依旧坚持选择镍氢电池，那就是丰田。丰田初代普锐斯插混车型使用的就是镍氢电池，最新一代凯美瑞双擎插混车型也搭载了镍氢电池，为何丰田对镍氢电池爱的如此深沉呢？

镍氢电池多用在插混车型上面，这也是由插混车型的特点决定的。相比纯电动汽车型来说，插混车型电池快速充放电能力也要优于三元锂离子电池。从车型性质来说，虽然三元电池能量密度高，但在插混车型上，相同的电池容量，电池重量差距不大，在相对优势来看，镍氢电池是最优选择。对电池容量要求较低的混动车型，多数会优先考虑镍氢电池。

从安全性方面考虑，NCM电池虽然能量密度高，但在发生刺穿现象时，往往会发生爆炸。而镍氢电池电解液是不可燃的水溶液，比热容和电解液蒸发热相对较高，而能量密度相对较低，即使发生短路、刺穿等极端异常情况，电池温度升高较小，不会出现燃烧问题。

但镍氢电池比NCM三元电池脆弱的多，过充电会让正负极发生膨胀，上面附着的活性物质脱落，隔膜也会受到损伤，表现在电池上就是容量下降，电池寿命缩短。

作为一款已经发展成熟的电池，镍氢电池的制造成本远低于锂离子电池，比标榜性价比高的磷酸铁锂离子电池成本还要低。