隨著我國(guó)新能源汽車銷量的不斷攀升，以及電池技術(shù)的不斷更新。作為新能源汽車的心臟——動(dòng)力電池，也由于原材料的差異，被劃分成不同種類。例如，鉛酸電池、鎳鎘電池、鎳氫電池，以及鋰電池等，它們又憑借各自的優(yōu)點(diǎn)，均在汽車產(chǎn)業(yè)發(fā)展的某個(gè)階段被廣泛應(yīng)用，目前，市場(chǎng)主流的動(dòng)力電池為鋰電池。那么，鋰電池又有何優(yōu)勢(shì)和不足呢？未來(lái)電池技術(shù)將會(huì)如何發(fā)展呢？

　　磷酸鐵鋰電池為什么安全？

　　磷酸鐵鋰電池屬于鋰電池的一種，目前如比亞迪e6、北汽ev160、騰勢(shì)等一些電動(dòng)汽車生產(chǎn)廠商均將其作為車輛的動(dòng)力源。磷酸鐵鋰電池?zé)岱€(wěn)定性是目前車用鋰電池中最好的，當(dāng)電池溫度處于500-600℃高溫時(shí)，其內(nèi)部化學(xué)成分才開(kāi)始分解，而同屬鋰電池的鈷酸鋰電池在180-250℃時(shí)內(nèi)部化學(xué)成分就已處于不穩(wěn)定狀態(tài)。換言之，磷酸鐵鋰電池的安全性在鋰電池中首屈一指，也正因如此，其也成為目前電動(dòng)車電池的主要門類之一。

　　三元鋰電池為何受到特斯拉青睞？

　　特斯拉MODEL S使用的三元鋰電池的重量能量密度約為200Wh/kg，而磷酸鐵鋰電池的能量密度約為150Wh/kg，這意味著同樣重量的三元鋰電池比磷酸鐵鋰電池的續(xù)航里程更長(zhǎng)。但是，當(dāng)三元鋰電池自身溫度為250-350℃時(shí)，其內(nèi)部化學(xué)成分就開(kāi)始分解，因此對(duì)電池管理系統(tǒng)提出了更高的要求。以特斯拉MODEL S車型為例，整車裝有7000余節(jié)18650三元鋰電池，電池管理系統(tǒng)要監(jiān)測(cè)其中每節(jié)電池的使用狀態(tài)，無(wú)疑加大了電池管理系統(tǒng)的控制難度。

　　燃料電池是未來(lái)汽車最理想能源

　　燃料電池是將化學(xué)能轉(zhuǎn)化為電能的發(fā)電裝置，不是通常所說(shuō)的“電池”。其能量的來(lái)源主要是依靠不斷供給燃料及氧化劑產(chǎn)生，而且能量轉(zhuǎn)換效率高、無(wú)污染、壽命長(zhǎng)、運(yùn)行平穩(wěn)，被業(yè)界公認(rèn)為未來(lái)汽車的最佳能源。

　　就當(dāng)今市場(chǎng)而言，燃料電池汽車離我們并不遙遠(yuǎn)。去年年底，豐田汽車公司正式在日本國(guó)內(nèi)發(fā)售氫燃料電池車“MIRAI”(未來(lái)），其續(xù)航里程能達(dá)到約700km，在行駛過(guò)程中只排放水。MIRAI的工作原理為：儲(chǔ)氫罐中的氫氣與車頭吸入的氧氣在燃料電池內(nèi)發(fā)生反應(yīng)，產(chǎn)生的電能驅(qū)動(dòng)電機(jī)從而帶動(dòng)車輛，而反應(yīng)產(chǎn)生的剩余電能會(huì)存入到儲(chǔ)能電池中。位于車身后部的兩個(gè)儲(chǔ)氣罐最大可存儲(chǔ)5公斤氫燃料，通常情況下，3分鐘就可以完成氫燃料補(bǔ)給。

　　新型電池技術(shù)前瞻： 物理電池

　　物理電池是依靠物理變化來(lái)提供、儲(chǔ)存電能的電池統(tǒng)稱，如“瞬間充滿電的超級(jí)電容”、“比功率達(dá)5000-10000W/kg的飛輪電池”等都屬于物理電池家族的成員。

　　1、超級(jí)電容

　　超級(jí)電容是一種介于傳統(tǒng)電容與電池之間的電源元件，功率密度高達(dá)300-500W/kg，是普通電池的5-10倍。它主要依靠雙電層和氧化還原假電容電荷儲(chǔ)存電能，其間不發(fā)生化學(xué)反應(yīng)，因此被歸為物理電池的范疇。相比化學(xué)電池，超級(jí)電容有三大明顯優(yōu)勢(shì)：

　?、俜磸?fù)充、放電次數(shù)達(dá)十萬(wàn)次（傳統(tǒng)化學(xué)電池只有幾百至幾千次），壽命上要比化學(xué)電池高出很多；

　?、诔?jí)電容在充、放電時(shí)的功率密度極高，瞬間可放出大量電能，可滿足車輛更加寬泛的電力需求；

　　③工作環(huán)境適應(yīng)能力更佳，通常室外溫度在-40℃～65℃時(shí)，其都能穩(wěn)定正常工作（傳統(tǒng)電池一般為-20℃～60℃）。

　　2、飛輪電池

　　飛輪電池是上世紀(jì)90年代提出的一種新概念電池，它是利用類似飛輪轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)產(chǎn)生能量的原理實(shí)現(xiàn)充、放電。大名鼎鼎的“ 保時(shí)捷911 GT3混合動(dòng)力賽車”以及被評(píng)為當(dāng)今四大神車之一的“ 保時(shí)捷918 Spyder”均在兩前輪處安裝有飛輪電池，飛輪技術(shù)將制動(dòng)所收集的動(dòng)能轉(zhuǎn)化為電能，并將能量貯存于一個(gè)飛輪之中。在加速過(guò)程中，該能量將轉(zhuǎn)移至前輪，在提高加速的同時(shí)減少內(nèi)燃機(jī)的燃油消耗。

　　由于技術(shù)和材料價(jià)格的限制，飛輪電池的價(jià)格相對(duì)較高，在小型場(chǎng)合還無(wú)法體現(xiàn)其優(yōu)勢(shì)。但在太空、大規(guī)模交通運(yùn)輸以及軍事方面需要大型儲(chǔ)能裝置的場(chǎng)合，飛輪電池已得到逐步應(yīng)用。

　　動(dòng)力電池發(fā)展趨勢(shì)

　　隨著新能源汽車的發(fā)展，電池作為重要部件之一，能量密度在不斷提高。中信國(guó)安盟固利新能源科技有限公司研究院副院長(zhǎng)劉正耀表示：“電池革命的關(guān)鍵在于材料，三元材料將成為主流的正極材料體系，石墨與軟碳、硬碳等具備不同特性的負(fù)極材料混合應(yīng)用也將成為負(fù)極材料的主流體系。另外，石墨烯在我國(guó)已經(jīng)開(kāi)始進(jìn)入中期試驗(yàn)階段，量產(chǎn)后會(huì)大幅度提高電池的能量密度水平及壽命。”

　　同樣，電池專家肖成偉也表示：“動(dòng)力電池向著高能量密度的趨勢(shì)發(fā)展。從安全性角度考慮，磷酸鐵鋰電池要優(yōu)于其他種類電池，而且它在中國(guó)應(yīng)用的數(shù)量也是最大的；從正極材料來(lái)講，磷酸鐵鋰材料不僅是研究關(guān)注的重點(diǎn)，也是產(chǎn)業(yè)化的重點(diǎn)。另外，大家都希望把能量密度達(dá)到300Wh/kg電池實(shí)現(xiàn)批量化應(yīng)用，那么就可以將高鎳材料與石墨類材料匹配，同時(shí)與薄型改性的隔膜涂層結(jié)合，逐步做到300Wh/kg；從負(fù)極材料來(lái)講，石墨類的材料現(xiàn)在已經(jīng)是很成熟的產(chǎn)品，未來(lái)則以硅碳作為研發(fā)重點(diǎn)。