纯电车的电芯主要有以下几种类型:
锂离子电池
- 三元锂电池:
- 材料组成:一般以镍钴锰酸锂(NCM)或镍钴铝酸锂(NCA)为正极材料,石墨为负极材料。
- 优点:能量密度高,能够为车辆提供较高的续航里程;低温性能较好,在寒冷环境下仍能保持较好的充放电性能和电池容量;循环寿命相对较长。
- 缺点:高温稳定性较差,在高温环境下可能存在安全风险;成本相对较高,因为需要使用镍、钴等稀有金属。
- 应用场景:广泛应用于对续航里程和性能要求较高的中高端纯电动汽车,如特斯拉Model3、小鹏P7等部分车型。
- 磷酸铁锂电池:
- 材料组成:以磷酸铁锂为正极材料,石墨为负极材料。
- 优点:安全性高,热稳定性好,在穿刺、短路、高温等情况下不易发生燃烧或爆炸;循环寿命长,可充放电次数较多;成本相对较低,原材料来源广泛。
- 缺点:能量密度相对较低,同等电量下电池重量和体积较大;低温性能较差,在低温环境下电池容量和充放电效率会明显下降。
- 应用场景:常用于对安全性要求较高、对成本较为敏感的车型,如比亚迪汉EV部分车型、五菱宏光MINIEV等。
- 锰酸锂电池:
- 材料组成:以锰酸锂为正极材料,石墨为负极材料。
- 优点:成本较低,安全性和低温性能相对较好。
- 缺点:材料稳定性较差,循环寿命衰减较快,高温性能不佳,容易发生鼓胀。
- 应用场景:主要用于一些对成本敏感、对电池性能要求不是特别高的中低端纯电动汽车或特定应用场景的车辆。
其他类型电池
- 镍氢电池:
- 材料组成:以镍的化合物为正极,以储氢合金为负极,以氢氧化钾水溶液为电解液。
- 优点:技术成熟,具有较高的能量密度,充放电效率较高,且没有记忆效应。
- 缺点:成本较高,自放电率较大,循环寿命相对较短,且对环境有一定的污染。
- 应用场景:曾广泛应用于混合动力汽车,如早期的丰田普锐斯等,但随着锂离子电池的发展,在纯电动汽车中的应用逐渐减少。
- 全固态电池:
- 材料组成:采用固态电解质替代传统锂离子电池中的液态电解质,电极材料可以是锂金属、锂合金或其他新型材料。
- 优点:安全性高,可有效避免液态电解质泄漏和燃烧爆炸等风险;能量密度高,有望大幅提高车辆的续航里程;循环寿命长,可充放电次数较多;可实现超快充。
- 缺点:研发难度大,固态电解质材料的选择和固固界面问题尚未完全解决,生产成本高昂,生产设备和工艺与传统锂电池不同,需要大量的研发投入和技术调试。
- 应用场景:目前处于研发和试生产阶段,预计未来几年将逐步应用于高端纯电动汽车。