新能源电车常用的电池类型如下:
锂离子电池
- 三元锂电池
- 原理:正极材料为锂镍钴锰三元正极材料,依靠锂离子在正负极之间移动来实现充放电。
- 优点:能量密度较高,能够为车辆提供较长的续航里程;在低温环境下性能相对稳定,更适合在北方等寒冷地区使用;循环寿命较长。
- 缺点:高温稳定性相对较差,当温度达到250-350℃时,内部化学成分开始分解,存在一定的安全隐患;对电池管理系统要求较高,成本也相对较高。
- 代表车型:北汽新能源EV200、北汽新能源EU260、特斯拉Model3等。
- 磷酸铁锂电池
- 原理:使用磷酸铁锂作为正极材料,锂离子在充放电过程中在正负极之间嵌入和脱出。
- 优点:安全性是目前车用锂电池中最好的,热稳定性强,当电池温度处于500-600℃高温时,其内部化学成分才开始分解;循环使用寿命长;价格相对较低。
- 缺点:能量密度相对较低,约为100-110Wh/kg;在低温环境下,尤其是低于-5℃时,充电效率降低,电池容量也会受影响,不太适合在极寒地区使用。
- 代表车型:比亚迪e6、比亚迪秦、比亚迪唐等。
- 钴酸锂电池
- 原理:以钴酸锂为正极材料,锂离子在正负极之间的移动实现电能和化学能的转换。
- 优点:生产技术成熟,能量比高,约为磷酸铁锂电池的两倍。
- 缺点:高温条件下,稳定性比镍钴锰锂电池和磷酸铁锂电池稍差;成本较高,且钴资源相对稀缺。
- 代表车型:特斯拉ModelS早期曾使用。
镍氢电池
- 原理:由氢离子和金属镍合成,在充放电过程中,氢离子在正负极之间移动,实现化学能与电能的相互转换。
- 优点:电池具有较大的能量储备,重量相对较轻,使用寿命较长,对环境无污染。
- 缺点:制造成本太高,能量密度相对较低,性能比锂电池差,自放电率较高。
- 代表车型:丰田普锐斯、福特Escape、雪佛兰马里布等。
氢燃料电池
- 原理:通过氢气和氧气的化学反应产生电能,将化学能直接转化为电能,产物为水。
- 优点:能量密度非常高,理论上可以为车辆提供极长的续航里程;充氢时间短,一般只需几分钟;燃烧产物是水,无毒无害,绿色清洁。
- 缺点:氢气的制取、储存和运输难度大,成本高昂;技术尚未完全成熟,还未实现大规模产业化。
- 代表车型:丰田Mirai、现代Nexo等。
其他处于研发或探索阶段的电池
- 固态电池:采用固态电解质,具有出色的安全性和稳定性,能有效降低电池热失控的风险;能量密度高,可提高续航里程;充电速度快,温度适应性和循环寿命也较好。但目前技术尚不成熟,生产成本较高,还未大规模应用。
- 石墨烯电池:可将充电时间大幅缩短,能帮助锂电池降低生产过程中的热量,减少能量损失,延长电池寿命。不过成本极高,约2000元/克,目前无法大规模使用。