试论各家电动汽车的电池技术-北极星储能网

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电动汽车自上个世纪末现身至今，续航能力(电池容量)一直是阻碍其发展的主要原因。随着电动车技术的发展，各大厂商都在积极地布局，以获取未来发展的空间。科技的飞速发展使得新技术层出不穷。本期我们为大家盘点各家电动车的电池技术，以便更了解电动车技术发展的趋势。在享受科技带来的便利同时，我们要以更加包容的心态接受新技术，只有当动力电池性能得到改善、成本大幅降低、规模化应用之后，才能带动其他较为成熟的环节的大力发展。

首先，我们来了解一下电池的种类

第一个，蓄电池。它是把化学能直接转换为电能的装置，可以使用可逆的化学反应来进行再充电。它的工作原理：充电时利用外部的电能使内部活性物质再生，把电能储存为化学能，需要放电时再次把化学能转换为电能输出，比如生活中常用的手机电池等。以铅蓄电池为例，简单地说就是在放电的时候，正极的氧化铅得到电子，而负极则由金属铅失去电子。充电的时候则相反。

普通铅酸蓄电池

现在的电动汽车，无论是纯电动车还是混电动车，基本都是用的蓄电池。因为相比其他电池，蓄电池的发展时间更长，技术更成熟，同时成本更低。但蓄电池的缺点也十分明显，它的能量密度太低了，平均1千克蓄电池不足0.1千瓦时，也就相当于0.36MJ/Kg，而汽油的热值是46MJ/Kg。即使电动机的能量转换效率是汽油机的3倍，也仍有40余倍的差距。相当于1千克汽油干的事，你要拿40千克的电池来办。

蓄电池低能量密度的特点导致了现在的电动车重量居高不下，因为其光电池就重约一吨。而且还只相当于30多升汽油。

第二个，燃料电池。它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。它和蓄电池的工作原理比较相似，但蓄电池是将电能储存起来，其化学反应可逆。燃料电池是在发电，其化学反应不可逆。燃料电池的起步较晚，所以技术相对而言没有那么成熟。日本研究燃料电池几十年了，也没有将燃料电池技术大规模商用化。反而在我国，随着天然气使用的进一步普及，肯能会给燃料电池的发展带来新的活力。要论能量密度，燃料电池能将燃料的大部分能量转化为电力，能量密度当然非常高。

第三个，超级电容电池。电容，这东西在生活中很常见，她就是一个储电源器件，其作用就是储存电荷，然后在需要的时候释放。但是一般的电容所储存的电荷非常少，能量密度甚至远低于蓄电池。不过近年来随着对超级电容的研究，电容能储存的电量变得越来越大，现在已经可达10KWh/Kg，如果算上能量转化效率，这种能量密度已经跟汽油的效率相差不多了。关键的是超级电容电池充电只需要几分钟，这对比蓄电池来说要好太多了，而且它能大电流放电，这又是一大优点。但超级电容电池现在技术依然不太成熟，而且成本太高。

下面我们来了解一下主流电动车型的电池

首先，行业标杆特斯拉model s。目前的特斯拉Model S采用的是来自松下的18650电池，其电池板共包含了7000多节18650钴酸锂电池，重达900公斤。钴酸锂电池，也是一种蓄电池，结构稳定、比容量高、综合性能突出、但是其安全性差、成本非常高，主要用于中小型号电芯，标称电压3.7V。实际上，特斯拉选择了一种比较直接，也比较保险的方式。钴酸锂电池是一种比较老的技术，非常成熟，成本也相对较低。但由于其安全性较差，所以不得不用较小型号的18650电池，这样才不至于一发生意外就引起整个电池的爆炸。当然，小型化的代价是总重量增加以及成本的增加。因为每一个单体电池都要设置传感器，感知每块电池的工作状态和温度情况，由电池控制系统进行控制，防止出现过热短路温度差异等危险情况。使用较小的单体电池，是特斯拉体重和价格居高不下的原因。

原标题：试论各家电动车的电池技术

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