新能源汽車五大電池類型盤點和趨勢分析

電池是新能源電動汽車最重要的組成部分之一，而目前阻礙新能源汽車發展的原因之一就是電池充電。要開發新能源電動汽車，電池是必不可少的。新能源汽車的電池主要有哪些類別？電池的性能和價格問題是什么？第一電聯進行了盤點，全面介紹了目前新能源汽車電池存在的問題。

第一，鉛酸蓄電池

鉛酸電池作為一種成熟的技術，由于其成本低、放電率高，目前仍是電動汽車量產的唯一電池。在北京奧運會期間，有20輛電動汽車使用鉛酸電池為奧運會提供交通服務。

然而，鉛酸電池的比能量、比功率和能量密度都很低，因此電動汽車不可能有良好的速度和續航里程。

二、鎳鎘電池和鎳氫電池

雖然它的性能比鉛酸電池好，但它含有重金屬，廢棄后會污染環境。

鎳氫電池剛剛進入成熟階段，是混合動力汽車中唯一一個經過實際驗證、商業化和規模化的電池系統。現有混合動力電池99%的市場份額是鎳氫電池，商業化的代表是豐田普銳斯。目前，全球主要的汽車動力電池制造商主要是日本PEVE和三洋，PEVE在混合動力汽車鎳氫電池的全球市場占有率為85%。目前，豐田的普銳斯、Alphard和Estima等主要商用混合動力汽車，以及本田的思域和Insight都采用了PEVE的鎳氫電池。在中國，長安捷訊、奇瑞A5、一汽奔騰、通用君悅等品牌汽車已處于示范運營階段，均使用鎳氫電池，但電池主要從國外采購，國產鎳氫電池在汽車中的應用仍處于研發匹配階段。

第三，鋰電池

傳統的鉛酸電池、鎳鎘電池和鎳氫電池技術成熟，但用作汽車動力電池時存在很大問題。目前，越來越多的汽車制造商選擇使用鋰電池作為新能源汽車的動力電池。

因為鋰離子動力電池具有以下優點：工作電壓高（是鎳鎘電池和氫鎳電池的三倍）；比能量大（高達165WH/㎏, 是鎳氫電池的三倍）；體積小；重量輕；循環壽命長；自放電率低；無記憶效應；

無污染等。

目前，許多知名汽車制造商都致力于開發動力鋰電池汽車，如福特、克萊斯勒、豐田、三菱、日產、現代、Courreges、Ventury等。比亞迪、吉利、奇瑞、力帆、中興等國內汽車制造商的混合動力和純電動汽車也配備了動力鋰電池。

目前，阻礙動力鋰離子電池發展的瓶頸是：汽車動力電池的安全性能和管理體系。在安全性能方面，由于鋰離子動力電池的高能量密度、高工作溫度和惡劣的工作環境，以及以人為本的安全理念，用戶對電池的安全性提出了非常高的要求。對于汽車動力電池的管理系統，由于汽車動力電池工作電壓為12V或24V，單功率鋰離子電池的工作電壓為3.7V，因此需要通過串聯多個電池來提高電壓。然而，電池很難完全、均勻地充電和放電，這導致多個串聯電池中的單個電池的充電和放電不平衡，并且電池會充電不足和放電過度，這將導致電池性能的急劇惡化，并最終導致整個電池組的故障。

第四，磷酸鐵鋰電池

磷酸鐵鋰電池也是鋰電池的一種，其比能不到鈷氧化物鋰電池的一半，但其安全性高，循環次數可達2000次，放電穩定，價格低廉，已成為汽車動力的新選擇。

比亞迪的“鐵電池”被業界認為是磷酸鐵鋰電池。

五、燃料電池

簡單地說，燃料電池是一種將燃料和氧化劑中存在的化學能直接轉化為電能的發電設備。燃料和空氣被分別送入燃料電池，從而產生奇妙的電力。從外表上看，它有正極和負極以及電解質，就像蓄電池一樣，但本質上它不能“儲存電力”，而是一個“發電廠”。

最有前途的汽車燃料電池是質子交換膜燃料電池。它的工作原理是：氫被送到負極，氫原子中的兩個電子在催化劑（鉑）的作用下分離。在正極的吸引下，這兩個電子通過外部電路產生電流，失去電子的氫離子（質子）可以穿過質子交換膜（即固體電解質），在正極與氧原子和電子復合形成水。由于可以從空氣中獲得氧氣，因此只要向負極連續供應氫氣并及時帶走水（蒸汽），燃料電池就可以連續提供電能。

由于燃料電池在沒有燃燒過程的情況下直接將燃料的化學能轉化為電能，因此不受卡諾循環的限制。目前，燃料電池系統的燃料電能轉換效率為45%~60%，而火力發電和核電的效率約為30%~40%。

新能源電池性能比較

新能源汽車電池的發展趨勢

在新能源汽車的發展中，鎳氫電池技術最為成熟，未來三年仍將是新能源汽車主流。此后，鎳氫電池技術將與磷酸亞鐵鋰和氫燃料電池分為三部分，并將在五年內逐步被鋰電池和燃料電池取代。

新能源汽車電池價格走勢

就價格趨勢而言，目前電動汽車快速充電鋰離子動力電池的價格約為1600美元/千瓦時，普通鋰離子動力蓄電池的價格約在500美元/千瓦小時。根據目前美國汽油和電力的價格趨勢，續航100公里的快速充電鋰離子動力電池電動汽車的使用成本比同等性能的汽油內燃機高出25%。一旦電動汽車的動力電池價格降至200-300美元/千瓦時，電動汽車的運營成本將與傳統汽車相當。根據預測，在各國相關政策的鼓勵下，2020年全球電動汽車對鋰離子的需求將接近50Gwh，2020年快充電池的成本預計將降至400-500美元/kwh……

普通動力電池的價格將降至200-300美元/千瓦時。

（編輯/董海榮）新能源電動汽車最重要的組成部分之一是電池，而目前阻礙新能源汽車發展的原因之一就是電池充電。要開發新能源電動汽車，電池是必不可少的。新能源汽車的電池主要有哪些類別？電池的性能和價格問題是什么？第一電聯進行了盤點，全面介紹了目前新能源汽車電池存在的問題。

第一，鉛酸蓄電池

鉛酸電池作為一種成熟的技術，由于其成本低、放電率高，目前仍是電動汽車量產的唯一電池。在北京奧運會期間，有20輛電動汽車使用鉛酸電池為奧運會提供交通服務。

然而，鉛酸電池的比能量、比功率和能量密度都很低，因此電動汽車不可能有良好的速度和續航里程。

二、鎳鎘電池和鎳氫電池

雖然它的性能比鉛酸電池好，但它含有重金屬，廢棄后會污染環境。

鎳氫電池剛剛進入成熟階段，是混合動力汽車中唯一一個經過實際驗證、商業化和規模化的電池系統。現有混合動力電池99%的市場份額是鎳氫電池，商業化的代表是豐田普銳斯。目前，全球主要的汽車動力電池制造商主要是日本PEVE和三洋，PEVE在混合動力汽車鎳氫電池的全球市場占有率為85%。目前，豐田的普銳斯、Alphard和Estima等主要商用混合動力汽車，以及本田的思域和Insight都采用了PEVE的鎳氫電池。在中國，長安捷訊、奇瑞A5、一汽奔騰、通用君悅等品牌汽車已處于示范運營階段，均使用鎳氫電池，但電池主要從國外采購，國產鎳氫電池在汽車中的應用仍處于研發匹配階段。

第三，鋰電池

傳統的鉛酸電池、鎳鎘電池和鎳氫電池技術成熟，但用作汽車動力電池時存在很大問題。目前，越來越多的汽車制造商選擇使用鋰電池作為新能源汽車的動力電池。

因為鋰離子動力電池具有以下優點：工作電壓高（是鎳鎘電池和氫鎳電池的三倍）；比能量大（高達165WH/㎏, 是鎳氫電池的三倍）；體積小；重量輕；循環壽命長；自放電率低；無記憶效應；

無污染等。

目前，許多知名汽車制造商都致力于開發動力鋰電池汽車，如福特、克萊斯勒、豐田、三菱、日產、現代、Courreges、Ventury等。比亞迪、吉利、奇瑞、力帆、中興等國內汽車制造商的混合動力和純電動汽車也配備了動力鋰電池。

目前，阻礙動力鋰離子電池發展的瓶頸是：汽車動力電池的安全性能和管理體系。在安全性能方面，由于鋰離子動力電池的高能量密度、高工作溫度和惡劣的工作環境，以及以人為本的安全理念，用戶對電池的安全性提出了非常高的要求。對于汽車動力電池的管理系統，由于汽車動力電池工作電壓為12V或24V，單功率鋰離子電池的工作電壓為3.7V，因此需要通過串聯多個電池來提高電壓。然而，電池很難完全、均勻地充電和放電，這導致多個串聯電池中的單個電池的充電和放電不平衡，并且電池會充電不足和放電過度，這將導致電池性能的急劇惡化，并最終導致整個電池組的故障。

第四，磷酸鐵鋰電池

磷酸鐵鋰電池也是鋰電池的一種，其比能不到鈷氧化物鋰電池的一半，但其安全性高，循環次數可達2000次，放電穩定，價格低廉，已成為汽車動力的新選擇。

比亞迪的“鐵電池”被業界認為是磷酸鐵鋰電池。

五、燃料電池

簡單地說，燃料電池是一種將燃料和氧化劑中存在的化學能直接轉化為電能的發電設備。燃料和空氣被分別送入燃料電池，從而產生奇妙的電力。從外表上看，它有正極和負極以及電解質，就像蓄電池一樣，但本質上它不能“儲存電力”，而是一個“發電廠”。

最有前途的汽車燃料電池是質子交換膜燃料電池。它的工作原理是：氫被送到負極，氫原子中的兩個電子在催化劑（鉑）的作用下分離。在正極的吸引下，這兩個電子通過外部電路產生電流，失去電子的氫離子（質子）可以穿過質子交換膜（即固體電解質），在正極與氧原子和電子復合形成水。由于可以從空氣中獲得氧氣，因此只要向負極連續供應氫氣并及時帶走水（蒸汽），燃料電池就可以連續提供電能。

由于燃料電池在沒有燃燒過程的情況下直接將燃料的化學能轉化為電能，因此不受卡諾循環的限制。目前，燃料電池系統的燃料電能轉換效率為45%~60%，而火力發電和核電的效率約為30%~40%。

新能源電池性能比較

新能源汽車電池的發展趨勢

在新能源汽車的發展中，鎳氫電池技術最為成熟，未來三年仍將是新能源汽車主流。此后，鎳氫電池技術將與磷酸亞鐵鋰和氫燃料電池分為三部分，并將在五年內逐步被鋰電池和燃料電池取代。

新能源汽車電池價格走勢

就價格趨勢而言，目前電動汽車快速充電鋰離子動力電池的價格約為1600美元/千瓦時，普通鋰離子動力蓄電池的價格約在500美元/千瓦小時。根據目前美國汽油和電力的價格趨勢，續航100公里的快速充電鋰離子動力電池電動汽車的使用成本比同等性能的汽油內燃機高出25%。一旦電動汽車的動力電池價格降至200-300美元/千瓦時，電動汽車的運營成本將與傳統汽車相當。根據預測，在各國相關政策的鼓勵下，2020年全球電動汽車對鋰離子的需求將接近50Gwh，快充電池的成本預計將在2020年降至400-500美元/千瓦時，普通動力電池的價格將降至200-300美元/千瓦小時。

（編輯/董海榮）

標簽：豐田比亞迪奇瑞本田北京

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