鉅大LARGE | 點擊量：2116次 | 2019年04月25日
電池行業(yè)的發(fā)展史介紹
自19世紀(jì)，這個世界被第一盞電燈點亮，人類就再也不用為黑夜而迷茫。到了1990年，通用研發(fā)的第一款量產(chǎn)電動汽車EV-1開始投放市場，我們意識到，人類可以不再為石油而茍且，也可以擁有電池和遠(yuǎn)方。
時間到了21世紀(jì)，環(huán)境與能源問題日益嚴(yán)峻，面對異軍突起的新能源車，傳統(tǒng)汽油車似乎如臨大敵。新能源大軍里，純電動車因續(xù)駛里程相對較短、充電時間相對較長，令人望而止步，所以我們看到一個有趣的現(xiàn)象：大家都在計算購買混動車多少年后才能回本。混動是當(dāng)下新能源的最佳絕決方案，那么純電動為什么不是當(dāng)下最佳呢？我覺這個得從最根本的電池說起。
說到電池，你可能會日夜感嘆手機電池太渣，一日三沖，也可能空下會來槽槽Note7的電池炸掉了三星數(shù)百億。其實在純電動車領(lǐng)域，電池同樣是一個令人抓狂的頑疾。目前市面上的混動車大多采用了鎳氫電池，而純電動車則采用了各式鋰電池。接下來我們就來采訪一下電池們，看看他們有什么話要講吧。
鉛酸電池的自白
我是一塊主要是由鉛及其氧化物制成的，以硫酸溶液為電解液的蓄電池。因為我出道早，技術(shù)成熟，所以我身價低（香菇藍(lán)瘦），因此被廣泛應(yīng)用于汽車蓄電池。上述的通用EV-1就是用了32塊我的同胞作為主要動力源。
符合Exic IIB T4 Gc防爆標(biāo)準(zhǔn)
充電溫度：0~45℃
-放電溫度：-40~+55℃
-40℃最大放電倍率：1C
-40℃ 0.5放電容量保持率≥70%
雖然我的工作溫度范圍寬、自放電率低、安全性能好，但是我經(jīng)常被處理不當(dāng)，也造成了不小的污染（深感慚愧）。當(dāng)然我最主要的缺點還是單體電壓較低，比能量也不高，只有30—45Wh/kg。有電瓶車的童鞋，可以嘗試抱一下我，可不是一般的重。特斯拉的鋰電池兄弟重達(dá)1000公斤左右，同等能量的我，要比鋰電池重3倍（胖死你）,若用我作為主要動力源,那整車質(zhì)量可就不敢想象了。故而目前我大多作為啟動蓄電池。
鎳鎘電池的自白
多年前，大家可能都曾有過這樣的經(jīng)歷，買來新的電子產(chǎn)品，總有個習(xí)慣，要先放光電，再連沖八個小時，激活電池。其實這就是我與生俱來的記憶效應(yīng)（腦子不太好），長期不徹底充電、放電，易在我體內(nèi)留下痕跡，降低我的容量。
我雖然已經(jīng)被研究透徹，自放電小、性能穩(wěn)定，且?guī)缀醪挥镁S修，但我自知有兩個基因缺陷，有記憶效應(yīng)，而且大家都說我體內(nèi)有有毒金屬—鎳，會污染環(huán)境。因此我也就無緣電動車了（還是香菇藍(lán)瘦）。
鎳氫電池的自白
我是一塊由氫離子和金屬鎳合成的電池，我在擁有鎳鎘電池兄弟優(yōu)點的同時，不僅電量儲備比鎳鎘電池多30%，最重要的是我無污染，且醫(yī)生說我沒有記憶效應(yīng)（體檢合格）。因此，我就成為目前市面上混動車動力電池的首選，占有率超過了90%。其中最著名的應(yīng)該就是豐田的普銳斯了，從2001年進(jìn)入市場后，無論怎么換代，對我始終都不離不棄（陪伴是最深情的告白）。
鋰電池的自白
終于輪到我了，我是一類由鋰金屬或鋰合金為負(fù)極材料、使用非水電解質(zhì)溶液的電池。我最大的優(yōu)點就是能量密度大，比能量達(dá)到了90—130Wh/kg,這還只是我們家族的平均水平。純電動汽車,只能靠電池提供動力,若使用鎳氫電池,在相同質(zhì)量下，能量遠(yuǎn)遠(yuǎn)比不上我，失去了發(fā)動機，鎳氫電池在純電動車上，恐怕只能心有余而力不足，跑不了多遠(yuǎn)就該歇菜了。（沒電是會呼吸的痛）。
在我的大家庭中，分支不少，但因為我們安全性能差（有點暴力傾向），需要極高電池管理水平才能管教我們，故而各家對我們家族眾兄弟們的選擇各有不同。
三元鋰離子電池的自白
大名鼎鼎的特斯拉，就是使用了我，雪佛蘭Volt也是，因為我身高65mm、腰圍18mm，大家都叫我18650型三元鋰離子電池（怎么那么隨意）。我使用的是鎳鈷錳酸鋰三元材料，比能量要比其他兄弟高，但我體積極小，單體容量也小，因此需要大量的兄弟姐妹一起提供動力，但這也帶來了成組困難，對控制系統(tǒng)要求極高。
這一壯舉的實現(xiàn)，得益于特斯拉全球領(lǐng)先的電池管理系統(tǒng)。特斯拉電池組板由我們16組電池組串聯(lián)而成，并且每組由444節(jié)兄弟姐妹，每74節(jié)并聯(lián)形成。因此特斯拉ModelS電池板共有我們7104節(jié)18650型鋰電池，我們的總質(zhì)量在500KG左右（破迪尼斯記錄了），可以儲存85度電。
但由于我們相對的不穩(wěn)定性，特斯拉在電路板上使用了大量的電阻和電容進(jìn)行信號調(diào)理，僅電路板的一面就有6組電信號的采集線路，并設(shè)置傳感器，感知我們每塊電池的工作狀態(tài)和溫度情況，從而保證我們每節(jié)單體電池的溫度差異控制在±2°C內(nèi)。簡而言之就是需要對我們每個單體都做到無微不至的“照料”。這種獨有的技術(shù)也使特斯拉成為了這一領(lǐng)域的奇跡。
磷酸鐵鋰電池的自白
顧名思義，我就是使用了磷酸鐵鋰作為正極材料的電池。在各方面的性能都稍遜于三元鋰離子電池，但在安全性方面要相對好一些，當(dāng)然循環(huán)壽命理論上來講，要也要高一些（可循環(huán)2000次以上）。因此雖然針對我的技術(shù)已經(jīng)發(fā)展到瓶頸，但仍很有市場。
例如比亞迪E6就是使用的我，因為我安全性相對較高一些，因此電池管理方面不需要苛刻的要求，大大降低了使用我的門檻。在比亞迪e6上，我大概重600kg左右（打破紀(jì)錄啦），可以儲存65度電，當(dāng)然e6在換取安全性的同時，行駛里程要稍微遜于特斯拉（有得必有失嘛）。
錳酸鋰電池的自白
正極使用錳酸鋰材料的我，除了高溫性能相對較差，壽命較短以外（生來悲慘），由于相比較鈷、鎳等稀有元素，錳元素儲量豐富，故而我的身價也相對較低、安全性佳和低溫性能好的優(yōu)勢，使我成為了動力電池的又一大選擇。
最著名的電動汽車日產(chǎn)聆風(fēng)，與其發(fā)展而來的啟辰晨風(fēng)都使用了我，例如晨風(fēng)就征召了我們192節(jié)單體錳酸鋰電池，電池單元以層疊結(jié)構(gòu)的方式把我們捆成48個電池模塊，總重276Kg，儲電24度，行駛里程在180公里左右。
小結(jié)
聽完了電池們的自白，我們來總結(jié)一下，電池仍然是目前人類科技發(fā)展的一個瓶頸，最主要體現(xiàn)在了能量密度上，車用電池成組后現(xiàn)在一般也就100~150Wh/kg的能量密度，汽油的這個數(shù)值大概是10000…所以哪怕你像烏龜一樣背一車電池都不見得解決問題，所以無論是上述哪類電池，都還有巨大的發(fā)展空間。期待未來的某一天，我們可以真正甩掉石油這個“累贅”，換上電池的翅膀。
