关于新能源汽车的动力电池的种类及技术有哪些？

纯电动汽车最早使用的是铅酸电池，铅及其氧化物制成作为电极材料，硫酸溶液作为电解液，这是现在大部分电瓶车的动力源，低成本是其最大的优势。不过，因为铅酸电池的能量密度低，从而带来了体积大、容量小等问题，无法满足一台汽车对于自重的控制、驱动力的消耗，乃至每年超过1万公里行程的使用寿命，所以无法大规模用于量产车上，最终被汽车厂商淘汰。

密封包装的铅酸电池组

镍氢电池

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、长寿命、无污染等特点，镍氢电池与我们的日常生活很近，从早期的随声听到现在的充电牙刷等小型电器很常见，正极为镍氢的化合物，负极为金属氢化物，其能量密度、充放电次数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，比亚迪在造车之前就是全球第二大的镍氢电池制造商。

镍氢电池组

不过，因为镍氢电池充电效率一般、有充电有记忆效应、工作电压较低（无法使用高压快充），并不适用于汽车的单一动力源，适合辅助发动机工作。这方面做得最好的要属丰田，其混合动力系统采用阿特金森发动机+镍氢电池组，阿特金森发动机本身具备中间转速区间高效的优势，却也有着低转速和高转速疲软的问题，而镍氢电池正好能够解决起步与高速动力不足的一大助力。

而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，如丰田新一代混动系统就采用了更高效的发动机+锂电池组合。相比锂电池，镍氢电池的容量、循环充电的寿命以及环保角度都不占优势，成本的优势也在锂电池大力发展之下被弱化了，这正是镍氢电池逐渐退出汽车领域的原因所在。

锂电池

锂电池正是现阶段新能源车的主流选择，锂的化合物（锰酸锂，磷酸铁锂等）作为电极材料，石墨作为负极材料，其优势在于能量密度高、体积小、重量轻、充电效率高。决定锂电池类型或者说性能的主要因素，在于电池两极的材料，其中正极的材料是现阶段的关键，如主流的磷酸铁锂、三元材料中的钴酸锂、镍钴锰等，在容量、成本、低温充放电、安全性等多个维度上存在差异。

锂电池组

不过无论任何类型，所有锂电池组都会面临低温这个“天敌”。不同锂电池类型的最佳工作温度虽然有一定差异，但低于最佳区间之后伴随而来的锂离子的活性降低，对于续航里程的影响比较大，这在我们此前的测试中也有所体现：搭载锂电池组的电动车，北方冬季实际使用中的续航，普遍只能达到理论续航的60%多，最多也就70%左右。

氢燃料电池

大家都知道H2+O2燃烧最终得到的水，所以氢气是非常理想的清洁能源。特点是无污染，无噪音，高效率，就氢气本身来说，燃烧可以释放大量的能量、低温表现上佳，最重要的加氢的效率高，加氢只需5分钟就能行驶超过600公里，时速达每小时140~150公里。并且这个数据还有提升的空间，以上这些都要远远优于现有的锂电池。但是氢燃料电池轿车比同类型内燃机车重200多公斤，贵5倍以上。

目前在中国还未普及，究其原因还是一个字贵。

石墨烯电池

对于未来新能源车的动力电池讨论，最靠谱、讨论最多的要属石墨烯电池了，将一些专业角度的解读“翻译”一下就是：用这种材料结合锂电池有两种使用方法，一是用石墨烯的复合材料作为锂电池的导电剂，二是直接用作负极，效果都是增加锂电池的活性，从而提升电动车的续航里程、充电速度。

石墨烯-碳化海绵锂氧电池

石墨烯电池可以有效解决锂电池的短板，产品特质与新能源车用户使用直接挂钩。这种材质的好处确实大，而且韩国三星也已经对外公布掌握了这项技术，但成本是一大瓶颈，石墨烯的获取不太容易，早期是用于航天领域的一种材料，何时、采用什么方式降低成本，将是这项优质产品“飞入寻常百姓家”的一大难题，各个汽车厂商都还没有公布在这方面发力的计划。

简单来说，纯电动车的工作原理是“充电直接用电”，氢燃料电池车则是H2+O2“烧成”（化学反应）电能和水，相当于“烧氢”来发电。两种“电池”同样都是零排放，电动车锂电池能力密度更小、低温活性差影响续航，充电速度慢的问题，氢燃料电池完全没有，而且工作效率要高出不少，这正是氢被称为优质能源的原因。