动力电池的分类主要有哪些？
来源：宝鄂实业
2019-09-05 10:08
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动力电池的分类
目前，电动车用的动力电池种类其实非常多，但是真正实用化的并不多。因为很多电池都有这样或者那样的问题。世界上大部分厂商都选择了锂电池，细节材料上有使用三元锂电池的，有使用磷酸铁锂的，有使用锰酸锂的，但是它们都可以归结到锂电池的范畴，需要充电放电，有循环次数。
氢燃料电池和锌空气电池都不是充电电池，是靠消耗其他材料（氢气，锌）产生电能，需要添加其他材料才能维持运行，更类似传统燃油车加油的概念。
还有几种比较另类的电池，一般当作动力电池的辅助使用。下面我们就来详细说说各类电池的特点和用于汽车的优劣。
（一）氢燃料电池
首先我们来看被“给力哥”讽刺为傻瓜电池的氢燃料电池。燃料电池并不是一个新东西，它的历史可以追溯到1838年，德国化学家提出了燃料电池的理论。真正实现商用化则是1955年的事情，美国通用电气的工程师造出来实用化的氢燃料电池，随即就应用了到美国太空探索的双子星计划（题外话，有兴趣的可以搜索一下纪录片《从地球到月球》，看看美国人的双子星计划，阿波罗计划，再看看中国的神舟计划，嫦娥计划）。
1991年发展出来可以应用于汽车的氢燃料电池，这就是今天氢燃料电池的来源。
相对于其他电池，氢燃料电池最大的优势是能量密度极高，实验室可以做到3千瓦时每公斤，比其他类型的电池都高很多。用于汽车可以以更小的体积和重量，提供更长时间的续航。
但是，氢燃料电池也存在问题：
一是价格，氢燃料电池的核心零件是质子交换膜和铂催化剂，都是非常昂贵的材料，用在不计成本的航天可以，用在汽车上昂贵的价格让氢燃料电池普及困难，即使到2015年，丰田也只敢说整车5万美元，30多万人民币。而目前的价格是150万到200万人民币，远远高于燃油车和锂电池的电动车；
二是燃料的来源和储存，氢燃料电池需要氢气，氢气本身并没有产业链支撑，制造，运输，储存，加注都极不方便，成本又很高，危险还很大，相比燃油车和锂电池车成熟度太低。
从用户体验角度，氢燃料电池车还有很长的路要走。给力哥讽刺氢燃料电池为“傻瓜电池”，也不是完全没有道理。
（二）锌空气电池
锌空气电池的历史也很悠久，可以追溯到1878年。锌空气电池更加类似我们所实用的干电池，实际上在很多领域，锌空气电池也在替代干电池。
锌空气电池的能量密度较高，可以达到每公斤0.3千瓦时，比锂电池高一，并且价钱便宜，锌材料比锂便宜的多。
但是锌空气电池也有两个问题：
首先功率密度低，使用锌空气电池的电动车的虽然续航里程不逊色于锂电池电动车，但是加速、爬坡性能都很糟糕，实用性不佳；
其次产业链不匹配，锌空气电池和氢燃料电池类似，也需要更换材料，锌空气电池需要把氧化锌更换为金属锌，这就需要从发电厂，到电解锌工厂，锌电池制造厂，到汽车换电池站等一系列的产业链配套。这些都要从头开始，同样远不如锂电池成熟，要实用化也需要走很长的路。
（三）飞轮电池
飞轮电池是最近几十年才发展出来的新型电池，它不是传统的化学能转化成电能的化学电池，而是内部有一个高速旋转的飞轮，靠飞轮动能储存能量的电池。
飞轮电池没有化学物质，不存在爆炸燃烧之类的安全性问题，也不怕温度变化，环境恶劣，循环寿命非常长。更可贵的是飞轮电池有极高的功率密度，达到5－10KW/kg，远高于其他类型的电池，尽管能量密度和锂电池差不多，但是高功率密度可以带来极好的汽车加速性能，在能量回收的时候，也就可以承受更大的功率。
在保时捷918的概念车上，副驾驶位置就是一个飞轮储能系统飞轮电池唯一的缺点就是贵，技术上，性能指标上，安全性上，飞轮电池都很适合汽车使用，但是高昂的价格注定它只可能出现在豪华车或者超跑上，而不能进入大众用汽车。
（四）锂电池
锂电池的历史可以追溯到70年代，是目前应用最广泛的电池。
汽车用的动力锂电池，其实也分好几类，特斯拉最新用的松下电池已经是三元锂电池了，三元锂电池的能量密度、功率密度、安全性比较均衡，是中庸之选。
特斯拉的优势是，用软件的办法，解决了充放电过程中的安全性问题。使得本来不偏重安全的三元锂电池可以应用于汽车。
但是特斯拉的电源管理技术解决不了穿刺问题，只能靠加强电池包的保护来解决，遇到极端碰撞，强大的冲击力击破电池包的保护，特斯拉依然会起火爆炸，只是高强度的保护给了车主逃生的时间。
磷酸铁锂（也就是比亚迪所谓的铁电池）是应用比较广泛的电池，它的优势是安全性相对比较好，尽管也有事故，但是相对其他锂电池已经是最好的了。它的功率密度比较好，可以大倍率放电，有不错的加速性能。在循环寿命方面磷酸铁锂也有优势，长期使用成本相对较低。
磷酸铁锂的缺点是能量密度相对较低，同样重量续航里程没有优势。此外，低温性能比较差，冷天电量会损失很多。
