新能源汽车电池有几种_新能源汽车电池能用多久_新能源汽车电池发展前景

　　一、新能源汽车电池简介

　　随着新能源汽车的发展，新能源汽车电池的创新也越来越多。新能源汽车电池就是使用新能源技术减少“温室气体”排放污染的新型汽车电池。

　　新能源汽车电池组由多个电池串联叠置组成。一个典型的电池组大约有96个电池，充电到4.2V的锂离子电池而言，这样的电池组可产生超过400V的总电压。尽管汽车电源系统将电池组看作单个高压电池，每次都对整个电池组进行充电和放电，但电池控制系统必须独立考虑每个电池的情况。

　　如果电池组中的一个电池容量稍微低于其他电池，那么经过多个充电/放电周期后，其充电状态将逐渐偏离其它电池。

　　如果这个电池的充电状态没有周期性地与其它电池平衡，那么它最终将进入深度放电状态，从而导致损坏，并最终形成电池组故障。为防止这种情况发生，每个电池的电压都必须监视，以确定充电状态。此外，必须有一个装置让电池单独充电或放电，以平衡这些电池的充电状态。

　　二、五大新能源汽车电池类型盘点

　　1、铅酸电池

　　铅酸电池作为比较成熟的技术，因其成本较低，而且能够高倍率放电，依然是唯一可供大批量生产的电动车用电池。北京奥运会时，有20辆使用铅酸电池的电动汽车，为奥运会提供交通服务。

　　但是铅酸电池的比能量、比功率和能量密度都很低，以此为动力源的电动车不可能拥有良好的车速及续航里程。

　　2、镍镉电池和镍氢电池

　　虽然性能好于铅酸电池，但含有重金属，使用遗弃后对环境会造成污染。 镍氢动力电池刚刚进入成熟期，是目前混合动力汽车所用电池体系中唯一被实际验证并被商业化、规模化的电池体系，现有混合动力电池99%的市场份额为镍氢动力电池，商业化的代表是丰田的普锐斯。目前全球主要的汽车动力电池厂商主要有日本的PEVE和 Sanyo，PEVE占据全球Hybrid动力车用镍氢电池85％的市场份额，目前主要的商业化的混合动力汽车如丰田的Prius、Alphard和 Estima，以及本田的Civic，Insight等均采用PEVE的镍氢动力电池组。在我国，长安杰勋、奇瑞A5、一汽奔腾、通用君悦等品牌轿车已经在示范运行，他们采用的也都是镍氢电池，不过电池主要向国外采购，国内镍氢电池在汽车上的运用仍处于研发匹配阶段。

　　3、锂电池

　　传统的铅酸电池、镍镉电池和镍氢电池本身技术比较成熟，但它们用在汽车上作为动力电池则存在较大的问题。目前，越来越多的汽车厂家选择采用锂电池作为新能源汽车的动力电池。

　　因为锂离子动力电池有以下优点：工作电压高（是镍镉电池氢-镍电池的3倍）；比能量大（可达165WH/㎏，是氢镍电池的3倍）；体积小；质量轻；循环寿命长；自放电率低；无记忆效应；无污染等。

　　当前许多知名的汽车制造商都致力于开发动力锂电池汽车，如美国福特、克莱斯勒，日本丰田、三菱、日产、韩国现代、法国Courreges、Ventury等。而国内汽车制造商比亚迪、吉利、奇瑞、力帆、中兴等车企也纷纷在自己的混合动力和纯电动汽车中搭载动力锂电池。

　　目前阻碍动力锂离子电池发展的瓶颈是：安全性能和汽车动力电池的管理系统。安全性能方面，由于锂离子动力电池具有能量密度大、工作温度高、工作环境恶劣等方面的原因，加上以人为本的安全理念，因此，用户对电池的安全性提出了非常高的要求。汽车动力电池的管理系统方面，由于汽车动力电池的工作电压是12V或24V，而单个动力锂离子电池的工作电压是3.7V，因此必须由多个电池串联而提高电压，但由于电池难以做到完全均一的充放电，因此导致串联的多个电池组内的单个电池会出现充放电不平衡的状况，电池会出现充电不足和过放电现象，而这种状况会导致电池性能的急剧恶化，最终导致整组电池无法正常工作，甚至报废，从而大大影响电池的使用寿命和可靠性能。

　　4、磷酸铁锂电池

　　磷酸铁锂电池也是一种锂电池，其比能量不到钴酸锂电池的一半，但是其安全性高，循环次数能达到2000次，放电稳定，价格便宜，成为车用动力新的选择。

　　比亚迪提出的“铁电池”，业界人士认为其为磷酸铁锂电池的可能性较大。

　　5、燃料电池

　　简单地说，燃料电池（Fuel Cell）是一种将存在于燃料与氧化剂中的化学能直接转化为电能的发电装置。燃料和空气分别送进燃料电池，电就被奇妙地生产出来。它从外表上看有正负极和电解质等，像一个蓄电池，但实质上它不能“储电”而是一个“发电厂”。

　　最有望用于汽车的是质子交换膜燃料电池。它的工作原理是：将氢气送到负极，经过催化剂（铂）的作用，氢原子中两个电子被分离出来，这两个电子在正极的吸引下，经外部电路产生电流，失去电子的氢离子（质子）可穿过质子交换膜（即固体电解质），在正极与氧原子和电子重新结合为水。由于氧可以从空气中获得，只要不断给负极供应氢，并及时把水（蒸汽）带走，燃料电池就可以不断地提供电能

　　三、新能源汽车电池能用多久

　　虽然现在相比于传统燃油车，电动汽车充电的费用可谓低廉，但是由于电动汽车本身售价高，而且电池使用寿命相对不长，更换电池也将是一笔巨大的开支，因此成本障碍“电池维修养护已成为现在普及电动汽车的”拦路虎“。 对于一辆电动汽车而言，其电池续航里程越大自然会带来更多的便利，其中越大的续航里程就意味着充电的频率就越低。

　　然而电动轿车的寿命决定于电机。驱动电机不同，其成本也差异甚大，若采用直流有刷电机，车载电源可直接供给电机，使用这种电机采用晶闸管式控制器斩波方式调速。

　　电池的寿命有”干贮存寿命“和”湿贮存寿命“。这两个概念仅是针对电池自放电大小而言的，并非电池的实际使用期限。电池的真正寿命是指电池实际使用的时间长短。

　　对一次电池而言，电池的寿命是表征给出额定容量的工作时间（与放电倍率大小有关）。

　　对二次电池而言，电池的寿命分充放电循环寿命和湿搁置使用寿命两种。

　　充放电循环寿命，是衡量二次电池性能的一个重要参数。经受一次充电和放电，称为一次循环（或一个周期）。在一定的充放电制度下，电池容量降至某一规定值之前，电池能耐受的充放电次数，称为二次电池的充放电循环寿命。充放电循环寿命越长，电池的性能越好。在目前常用的二次电池中，镉镍电池的充放电循环寿命500～800次，铅酸电池200～500次，锂离子电池600～1000次，锌银电池很短，约100次左右。

　　二次电池的充放电循环寿命与放电深度、温度、充放电制式等条件有关。所谓”放电深度“是指电池放出的容量占额定容量的百分数。减少放电深度（即”浅放电“），二次电池的充放电循环寿命可以大大延长。

　　湿搁置使用寿命，也是衡量二次电池性能的重要参数之一。它是指电池加入了电解液后开始进行充放电循环直至充放电循环寿命终止的时间（包括充放电循环过程中电池处于放电态湿搁置的时间）。湿搁置使用寿命越长，电池性能越好。在目前常用的电池中，镉镍电池湿搁置使用寿命2～3年，铅酸电池3～5年，锂离子电池5～8年，锌银电池最短，只有1年左右。另外，电池的性能还有：低温性能、耐过充电能力、安全性能等。

　　四、新能源汽车电池使用注意事项

　　1.起步请轻踩

　　新能源汽车在起步时如果猛踩加速，会导致电池大电流放电，大电流放电容易产生硫酸铅结晶，从而损害电池极板的物理性能，影响使用寿命。所以在此提醒广大车主，起步勿着急。

　　2.防止暴晒及过冷

　　新能源汽车如果长时间在阳光下暴晒会温度过高的环境会使蓄电池内部压力增加而使电池失水，引发电池活性下降，加速极板老化;而如果长时间在寒冷环境停止的话，将会对续航能力产生急剧下滑的影响，并且对电池组性能会产生不利影响。有不少北方地区车主反映，新能源车辆在冬季行驶都不敢打开空调，就是担心续航能力会更差。

　　3.充电时间不是越长越好

　　新能源汽车切忌过度充电、过度放电和充电不足，这些都会缩短电瓶寿命。在使用过程中，应根据实际车辆情况来决定充电时间及频率，如果电量表指示灯亮起应尽快充电，否则导致电瓶过度放电会影响寿命。并且充电时间不宜过长，否则会形成过度充电，使电瓶发热。如充电过程电瓶温度超过65%C时，应当立即停止充电，以免发生危险。

　　4.养成定期检查的好习惯

　　不论是传动驱动汽车，还是新能源汽车，对汽车情况定期检查都是必不可少的一个环节。如果在使用过程中，新能源汽车的续行里程突然大幅度下降，则很有可能是电池组中最少有一块电池出现问题，这时应立即赶往修理厂及时处理。

　　五、新能源汽车主流动力电池发展分析

　　当前比较主流的电池包括超级电容器、金属氢化物镍电池、锂离子电池、燃料电池。超级电容器的特点是可承受瞬间大电流充放电，但储电量低，不能驱动车辆长时间的使用；金属氢化物电池具备大电流充放电能力，安全性好，但是比容量低，体积较大；锂离子电池的电压在这几类电池中最高，比容量高，但它的是安全性、低温性能差；燃料电池从去年开始走进更多人的视线，能量储备充足，可快速补充燃料，但成本高，瞬间输出能力差，致命的缺陷是不能进行能量的回馈，导致驱动的车辆不能只用燃料电池实现刹车时能量的回收。

　　目前市场的主流的新能源汽车包括日产聆风、丰田普锐斯、雪佛兰沃蓝达等，当然还有红得发紫的特斯拉ModelS。这四款车无一例外地都采用了锂电池或镍氢电池，因此也可以看出，在上述四种动力电池中，锂电池与镍氢电池是竞争最为激烈的两类电池。许多业内人士对功率密度、能量密度、最大容量等参数各有说辞。

　　实际上，并非所有的参数都高才是最好的（当然也不可能实现）。匡德志指出，功率密度跟电池的应用领域直接相关，如果用在混合动力车对功率要求较高的领域，必然要求功率密度也较大；如果用在纯电动车对功率要求不高但储能要求较高的领域，功率密度要求则可以降低一些，但能量密度要够大。匡德志强调，不论是镍氢电池还是锂电池，它的功率密度和能量密度都可以通过电池设计者根据应用情况进行调整。

　　电池各项性能的关系

　　此外，动力电池的各项性能是相互平衡的，或者说“牵制”的，电池性能的优劣不取决于单个电池的某项特性，而取决于综合性能。从上图中我们可以看出，容量与耐久性、高温性能与低温性能、散热性与绝缘性、容忍性与成本是四组互相“矛盾”的参数。因此，匡德志强调，只有综合考虑电池性能参数与环境之间的关系，才能真正具有应用价值。