特斯拉上的电池竟然是这样，主流电动车上都搭载什么样的电池？
来源：宝鄂实业
2019-03-27 16:55
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电池的发展是一个缓慢的过程。考虑到安全、成本和效率，寻找一款能广泛应用车辆的电池更是难上加难。那么，新能源车上的这些电池的材料和原理又是怎么一回事？
■ 六类锂电池
目前锂离子电池主要是按照正极材料的不同来分类，因为负极材料对电池能量密度的影响不大，业界主要通过不断改进正极材料来努力提升电池的性能。
市面上最早有六类电池材料：钛酸锂、钴酸锂、锰酸锂、磷酸铁锂、镍钴锰和镍钴铝。
钛酸锂是作为负极材料是用的锂电池，受制于材料限制，能量密度很低，基本限制了它的发展。钴酸锂因为能量密度相对较高，可寿命和耐高温性能较差，被广泛应用在手机等数码设备当中。锰酸锂成本低而且稳定，但能量密度也比较低。在电动车发展初期，也有厂商使用了钴酸锂和锰酸锂这两类锂电池，有一些混合动力车型至今仍在使用，但目前行业发展趋势已经很明朗了，这两款电池逐渐被综合性能更好的磷酸铁锂与三元锂电池所取代。
不同电池材料会赋予电池不同特性，今天我们就跟大家讲讲这两类主流电池材料和他们的优劣点及应用车型。在开篇之前，我们依旧强调：技术并没有好坏或者优劣之分，技术的运用适用于不同的产品或者环境，而不是技术A的出现会把技术B淘汰。
■ 什么是磷酸铁锂电池与三元锂电池？
磷酸铁锂电池(LFP)：用磷酸铁锂作正极材料的锂离子电池。
三元锂电池：使用镍钴锰(NCM)或者镍钴铝(NCA)材料做正极材料的三元复合物锂电池，是未来消费级电动车使用大趋势。
▲ 美国市场研究机构“Grand view research”对不同材料电池的美国市场预测曲线。
同样都是锂电池，为什么两类电池的使用场景会有区别？接下来我们就跟大家聊聊这两种电池的不同特性。
■ 材料决定性能
电池能量密度：三元锂电池>磷酸铁锂电池
电动车的动力来自电池的充放电，电池性能的关键是能量密度，也就是单位电池质量中储存能量的大小(单位瓦时/千克)。电动车拥有高的能量密度，代表能提供更多的动力，俗称“劲儿大”。
受制于化学特性，磷酸铁锂电池的电压平台低，磷酸铁锂电池的能量密度基本维持在140瓦时/千克左右。而三元锂电池电压高，能量密度基本为240瓦时/千克。也就是说，在相同电池重量下，三元锂的能量密度是磷酸铁锂材料能量密度的1.7倍。
上图为海外研究机构调研关于市场上平均能量密度的曲线图。NCM(镍钴锰)和NCA(镍钴铝)同为三元锂电池，但能量密度也不一样，可以看到三元锂电池能量密度明显高于磷酸铁锂电池。
不同厂家会研发不同“配方”的三元锂电池(镍、钴、锰三者不同比例)，特斯拉Model3使用的21700 NCA三元锂电池电芯的能量密度高达260瓦时/千克，是目前的量产电动车里最高的，它的镍钴铝比例为8:1.5:0.5，属于“高镍电池”。
但是高镍电池由于能量密度过高，在安全上存在较大隐患。为了降低电池危险，会选择采用镍钴铝比例5：2：3的NCM三元锂电池。虽然电池能量密度相较NCA略低，但整个NCM电池技术和安全却能有效把控。
电动车的动力来自电池的充放电，电池性能的关键是能量密度，也就是单位电池质量中储存能量的大小(单位瓦时/千克)。电动车拥有高的能量密度，代表能提供更多的动力，俗称“劲儿大”。
受制于化学特性，磷酸铁锂电池的电压平台低，磷酸铁锂电池的能量密度基本维持在140瓦时/千克左右。而三元锂电池电压高，能量密度基本为240瓦时/千克。也就是说，在相同电池重量下，三元锂的能量密度是磷酸铁锂材料能量密度的1.7倍。
