锂电池应用于汽车新能源介绍

新能源轿车时代拉开大幕，不少人开端考虑买电动轿车。电动轿车和燃油车，外观上区别不大，开起来感觉也差不多，但车壳子里面装的东西，完全是两码事。

平常我们爱说轿车有“三大件”：发动机、变速箱、底盘；到了电动车上，“三大件”就变成了：电池、电机、电控，如果再加上底盘，就成了“四大件”。

▲电动轿车动力供给方法与燃油车完全不同

电动轿车“三大件”又称“三电”，“三电”占了电动轿车本钱的50%左右，而电池又占“三电”本钱的70%左右。买电动轿车，逾越三分之一的钱是买了电池，花钱不说，电池决议了电动轿车的续航、充电速度等中心功用，还事关我们议论纷乱的电动轿车安全问题——

不明白点电池，买电动轿车是不是有点盲目了呢？

锂电分两种：磷酸铁锂、三元锂

能到车管所上牌的正规电动轿车，用的都是锂电池。精确地说，是锂离子电池。

为啥叫锂离子电池？因为这种电池的充放电进程，就是锂离子在正负极之间来回搬家的进程。电池的正负极，就是锂离子的两个家，充电时，锂离子从正极搬到负极里住，放电时，又从负极搬回正极里住。

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▲锂离子电池充电暗示

锂离子电池，是现在最技术最先进的电池之一。这种电池能量密度高，能存的电就多；循环寿数长，能充放电的次数就多，用的年头也长。

现在用在电动轿车上的锂电池，首要是两种：磷酸铁锂电池和三元锂电池。

名子一听就让人心慌，瞬间想找出中学化学讲义温习一下。算了，化学没学好也没关系，毕竟买电动轿车不必先去答一张化学试卷。简略来说，“磷酸铁锂”、“三元锂”，说的是电池的正极材料。

这两种东西，都是锂的复合氧化物。

磷酸铁锂电池和三元锂电池，不能简略说哪种好，只能说各擅胜场。磷酸铁锂电池胜在寿数长、安全性好、本钱低，但能量密度和低温功用稍逊；三元锂电池胜在能量密度大，存电多，但安全性和寿数稍逊。

▲磷酸铁锂电池的寿数长、安全性好（图片来自江淮轿车官网）

现在电动轿车都在比赛谁的续航长，所以，能量密度高、存电多的三元锂电池就成了干流。2017年曾经，磷酸铁锂电池的比例还高达70%以上，到2018年，三元锂电池的比例就逾越磷酸铁锂，现在市面上的这些家用电动轿车，满眼都是三元锂了。

别急，磷酸铁锂电池未必不能翻身，这事儿下文再说。

三元锂的523、622、811

都叫三元锂电池，但三元锂跟三元锂也不一样。

为什么叫三元锂电池？很简略，因为电池的正极材料是三元锂；什么是三元锂？就是有三种元素，和锂拉帮结派，组成了复合氧化物小团伙。

说是三元，也不是固定的某三种元素，而是分了门派。现在首要有两个山头：镍钴锰算一个，镍钴铝算一个。

先说镍钴铝。我国搞镍钴铝（按元素的缩写，业内又称NCA）的时间比较短，这种电池有一些技术壁垒，现在首要是日本和韩国的企业在出产，特斯拉现在用的三元锂电池，就是日本松下供给的镍钴铝电池。

▲特斯拉的电池包，由几千个柱状镍钴铝电芯组成

国内干流的三元锂电池，是镍钴锰电池（业内简称NCM）。虽然都叫镍钴锰，镍钴锰跟镍钴锰也不一样，不一样的地方，首要是正极资猜中，三种东西的比例不一样。

有心人或许现已留意到，在关于三元锂电池的新闻报道中，经常出现523、622、811的概念，这些数字是什么意思呢？

其实也不复杂，说的就是镍、钴、锰所占的比例罢了。523，就是镍50%、钴20%、锰30%；622，就是就是镍60%、钴20%、锰20%；811，就是镍80%、钴10%、锰10%；

听到这儿，估计某些理科没学好的同学又有点儿头大。没关系，听我这个文科生接着娓娓道来。

如果把三元锂电池拆开来说，首要是四部分：正极、负极、电解液、隔膜。正极和负极就不说了，是个电池都有，小学生都知道是什么意思；电解液好比是公路，锂离子在正负极之间来回搬家，就是经过电解液这条公路；隔膜的原理复杂些，我们只需要知道，这玩意儿是用来隔绝正负极的就行，不隔绝，不就短路了？

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▲锂离子电池首要由四部分构成（图片来自三星SDI官网）

三元锂电池能存多少电，首要看正极材料。正极材料就是锂离子的家，这个家的房间多，住的锂离子就多，电池的容量就大。而房间多不多，首要就是看镍钴锰这三种东西的比例怎样分配。

简略来说，“三元”中的镍，首要管的是容量；钴，首要管的是寿数（充放电次数）；锰，首要管的是安稳。换句话说，镍多，电池容量就大；钴多，电池寿数就长；锰多，电池安全性就好。

▲三元锂电池的正极资猜中，镍比例越高，电池能量密度就越高

为了进步三元锂电池的容量，就需要进步正极中镍的比例。所以你看，镍的比例在不断进步，从前期的NCM111，到近两年的NCM523、NCM611，再到本年纷乱上马的NCM811，电池能量密度越来越大，镍用得也是越来越生猛。

比方蔚来的ES8用的仍是NCM523，ES6就一跃而成NCM811。宝马的X1PHEV、广汽新能源的AionS、吉祥的几许A等，纷乱用NCM811提高续航旅程，造车新势力当然不会示弱，小鹏、合众等也有811电池车型上市。

▲宝马X1插电混动版声称首款选用811电池的车型

镍用得多，钴和锰的比例必然会削减。电池的寿数和安稳性是不是会受影响？理论上会，但从技术上解决问题也不是不或许，谁知道呢！

哪种电池谁会是胜者？

现在唱主角的无疑就是三元锂电池，并且是“高镍”的三元锂电池。

这一方面是方针原因，续航旅程长、电池能量密度高的电动轿车，能拿到的财政补助就多；另一方面是各轿车厂商要抢风头，搞续航旅程竞赛，如同谁家的车续航长，谁家的技术就先进。

▲蔚来ES6使用了811高镍三元锂电池

跟着补助方针的“退坡”和退出，三元锂电池的“高镍”激动或许会镇定一下。而跟着磷酸铁锂技术的前进，与三元锂互争雄长也在意料之中。

比亚迪8月份走漏，将于下一年5-6月份推出的全新一代铁锂电池，体积比能量密度将提高50%，寿数长达8年120万公里，本钱还能够节约30%。有分析说，磷酸铁锂的能量密度有望与622三元锂电池比美，诚如此，再有安全性好、寿数长、本钱低的加持，磷酸铁锂电池未尝不会再回舞台中心。

再过几年，就要看固态锂离子电池了。固态锂电池，电解质由液体变成了固体，电容量大、充电速度快，又没有电解液走漏起火的风险，可谓理想的动力电池。全球现已有几家公司推出了固态电池的原型电池，也许三五年之内，这种电池就会异军突起。