新能源汽车的电池种类繁多，哪种电池寿命最长？它们都有哪些优势和劣势
来源：宝鄂实业
2019-03-23 09:55
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我国目前正在大力发展新能源汽车，在补贴及限牌政策（北京为例）的支持下，使得新能源汽车，成为了购车族的最佳选择，对于新能源汽车，电池才是最重要的。但是大部分消费者只关心电动车的续航能力，从而忽略了电动车的核心动力“电池”。
钴酸锂电池，是电子产品中比较常见的电池，常用于笔记本电脑电池，作为电芯使用。
优势：生产技术成熟，能量比高，能量比大约是磷酸铁锂电池的两倍。
劣势：高温状态下，稳定性相比镍钴锰酸锂电池、磷酸铁锂电池稍差。
代表车型有：特斯拉MODEL S
二、磷酸铁锂电池
酸磷铁锂电池，是用酸磷铁锂作为正极材料的锂离子电池。（锂离子电池的正极材料主要有钴酸锂、锰酸锂、镍酸锂、三元材料和磷酸铁锂等）
优势：稳定性是目前车用锂电池中最好的。
劣势：能量密度较三元锂电池、钴酸锂电池仍有不小的差距。还有就是当温度低于-5℃的时候，充电效率有所降低。以及在温度过低的情况下，会影响电池的电容。磷酸铁锂电池应用的车型，不适合在北方行驶，尤其是东北等极寒地带，因为那里冬天的温度实在是太低了，会影响磷酸铁锂电池的使用寿命。
代表车型有：比亚迪e6、比亚迪秦、比亚迪唐等。
三、镍氢电池
镍氢电池，是由氢离子和金属镍合成的。
优势：电池能量储备大，重量更轻，使用寿命更长，并且对环境无污染。
劣势：制造成本太高，性能方面比“锂电池”差。
代表车型有：丰田prius、福特汽车Ford Escape、雪佛兰Chevroiet Malibu等。
四、三元锂电池
三元锂电池，是指正极材料为锂镍钴锰三元正极材料的锂电池。
优势：相对于钴酸锂电池，三元锂电池安全性更高。更适合未来新能源汽车电池的发展趋势，适合北方天气，低温时电池更加稳定。
劣势：电压太低，能量密度介于磷酸铁锂电池和钴酸锂电池之间。
代表车型有：北汽新能源EV200、北汽新能源EU260、特斯拉Model 3等。
石墨烯电池
石墨烯电池又称黑金子：就是锂电池内添加石墨烯，从而开发出的一种新能源电池。石墨烯电池一般用于航空航天等方面。
优势：这种新能源电池可把数小时的充电时间压缩至不到一分钟。由于锂电池内添加了石墨烯，可以帮助锂电池降低产能时的热量，达到减少能量损失的目的，避免了大量能量被浪费，减少了热量对电池的损害，提高了电池的使用寿命。
劣势：成本太过昂贵，大约2000人民币/克，目前无法大规模应用。
代表车型：暂无
总结：一旦石墨烯电池应用到新能源汽车上，对于整个汽车行业将会是颠覆性的改变。我相信，随着科学家们不断的努力，终有一天，很多高性能电池，如超级电容电池、生物电池等，都会应用到新能源汽车上。石墨作为传统负极材料，在锂离子电池中广泛使用。F.Nobili课题组[]在石墨中混合1wt%纳米金属Sn颗粒以提高石墨的电子电导率，结果表明，相比于未添加的石墨电极，混合了金属颗粒的电极低温性能有明显改善；同时通过物理气相沉积的方法在石墨电极表面直接镀了一层金属Sn层，得到了低温性能更优异的电极，-30℃下放电比容量达到150mAh/g，而未处理的石墨电极则放不出电。相比于以石墨为基体，纳米Sn颗粒量特别少，在充放电时并不会表现出电化学活性，而Xuejie Huang课题组制备了一种Sn纳米颗粒分布于膨胀石墨层之间的Sn-石墨复合材料，如图3所示。在这种材料中Sn含量高达60%，充放电过程中贡献出较高的容量，这种结构的特点在于形成了一种石墨片层-Sn纳米颗粒-石墨片层的叠层结构，这种结构一方面具有较高的电子电导率，另一方面能够在Sn充放电过程中为其体积变化提供结构缓冲。
在正极材料方面，对于传统正极材料，如钴酸锂、NCM三元材料、磷酸铁锂、锰酸锂等，这里以磷酸铁锂为例，介绍改善正极材料低温性能的主要途径。概括来说，为了能够达到提高磷酸铁锂离子电导和电子电导的目的，可以通过减小粒径、构建三维导电网络以及包覆掺杂来实现。Jinmin Fan等人以油酰胺为媒介制备了分层结构的碳包覆LiFePO4材料，这种材料是由包覆碳的LiFePO4纳米颗粒进一步自组装形成具有纳米尺度孔的微米大颗粒，材料中高的比表面积和纳米孔结构有利于锂离子在材料中的扩散，能够提高离子电导率；于此同时包覆碳的纳米颗粒能够缩短电子传输路径，明显提高电子电导率。综合以上两点，这种材料具有优异的倍率性能和低温性能。100C超高倍率放电容量保持率还能达到72%，而低温-20℃0.5C放电容量几乎不衰减。另外新型正极材料方面也有很大突破。Pan-Pan Wang 等[]对β-LixV2O5的低温性能进行了系统研究，实验表明，这种材料具有优异的低温性能，-40℃容量保持率高达88.6%，作者将这种优异性能归因于其独特的刚性三维离子通道，更有利于锂离子的传输。
