新能源动力电池(新能源汽车用动力电池有哪些类型)

新能源汽车用动力电池主要包括铅酸电池、镍氢电池、锂电池、氢燃料电池。目前，锂电池无论在能量密度，寿命和环保性能上都具有很大的优势，是动力电池的首选。

（1）铅酸电池

纯电动汽车最早使用的是铅酸电池，铅及其氧化物制成作为电极材料，硫酸溶液作为电解液，这是现在大部分电瓶车的动力源，低成本是其最大的优势。但它有两大缺点；一是比能量低，所占的质量和体积太大，且一次充电行驶里程较短；另一个是使用寿命短，使用成本过高。

（2）镍氢电池

镍氢电池是二十世纪九十年代发展起来的一种新型绿色电池，具有高能量、长寿命、无污染等特点。镍氢电池相比铅酸电池有不小的提升，并且电解液不可燃、安全性有保障，制造工艺成熟。但是镍氢电池充电效率一般、无法使用高压快充，因此从锂电池广泛引用之后，镍氢电池在汽车上也有被完全取代的趋势。

（3）锂电池

锂电池正是现阶段新能源车的主流选择，锂的化合物（锰酸锂，磷酸铁锂等）作为电极材料，石墨作为负极材料，其优势在于重量轻、储能大、无污染、无记忆效应、使用寿命长。

在同体积重量情况下，锂电池的蓄电能力是镍氢电池的1.6倍，并且人类只开发利用了其理论电量的20%～30%，开发前景非常光明。不过无论任何类型，所有锂电池组都会面临低温这个“天敌”。

4、氢燃料电池

氢气是非常理想的清洁能源。特点是无污染，无噪音，高效率，就氢气本身来说，燃烧可以释放大量的能量、低温表现上佳，最重要的加氢的效率高，加氢只需5分钟就能行驶超过600公里。并且这个数据还有提升的空间，以上这些都要远远优于现有的锂电池。

但是氢燃料电池轿车比同类型内燃机车重200多公斤，贵5倍以上。关于氢燃料电池车投入方面，日、韩两国的车企早就开始了研究，如今已经小范围投入到了各自国家的市场中。

新能源汽车最大的成本在电池、电机、电控“三大电”系统，而动力电池成本又是重中之重。从新能源汽车的成本构成来看，动力系统合计占比约50%，其中电池占到38%，电控和电机占比约12%。

目前主流的动力电池主要有两类：三元锂电池和磷酸铁锂电池。但目前市面上绝大多数新上市的电动汽车基本都采用三元锂电池，主要原因是三元锂电池的电池能量密度要远高于磷酸铁锂。

但从安全性和重复使用寿命两个角度而言，磷酸铁锂电池的性能都是要优于三元锂电池的。2017年工信部公布的8批共296款新能源乘用车中，采用三元锂电池的车型有221款，而采用磷酸铁锂的仅有33款。

参考资料：

新能源汽车动力电池认知

太平洋汽车网新能源汽车动力电池输出是直流电，动力锂电池用于新能源电动汽车、电动自行车、电动摩托车、电动设备及工具驱动电源的电池；用于输变电站、为动力机组提供合闸电流；储能锂电池包主要应用于水力、火力、风力和太阳能电站等储能电源电站、调峰调频电力辅助服务、数码类产品、动力产品、医疗和安防、和UPS电源上等。

储能锂电池：储能主要是指电能的储存。储能锂电池主要是指使用于太阳能发电设备和风力发电设备以及可再生能源储蓄能源用的锂电池包。

动力锂电池：动力电池是指具有较大电能容量和输出功率，动力电池即为工具提供动力来源的电源，多指为新能源电动汽车、电动列车、电动自行车、高尔夫球车提供动力的锂电池，新能源汽车的动力来源一般主要是以动力电池为主。

储能锂电池包和新能源动力锂电池有什么区别？

1电池容量不同在都是新电池的情况下，用放电仪测试电池容量，一般动力锂电池的容量在1000-1500mAh左右；储能锂电池包的容量在2000mAh以上，有的能到3400mAh。

2应用行业不同动力锂电池用于新能源电动汽车、电动自行车、电动摩托车、电动设备及工具驱动电源的电池；用于输变电站、为动力机组提供合闸电流；储能锂电池包主要应用于水力、火力、风力和太阳能电站等储能电源电站、调峰调频电力辅助服务、数码类产品、动力产品、医疗和安防、和UPS电源上等。

3电池管理系统BMS位置不同在储能系统中，储能锂电池在高压上只与储能变流器发生交互，变流器从交流电网取电，给电池组充电；或者电池组给变流器供电，电能通过变流器转换成交流发送到交流电网上去；电动汽车的BMS，在高压上，与电动机和充电机都有能量交换关系；在通讯方面，与充电机在充电过程中有信息交互，在全部应用过程中，与整车控制器有最为详尽的信息交互。

4采用的电芯种类不同储能锂电池储能电站出于安全性及经济性考虑，选择锂电池包的时候，往往选用磷酸铁锂电池，更有的储能电站使用铅酸电池、铅碳电池；动力锂电池电动汽车目前的主流电池类型是磷酸铁锂电池和三元锂电池。

5性能和设计不一样动力锂电池更侧重于充放电功率等方面，要求充电速率快、输出功率高、耐震动，尤其强调较高的安全性和高能量密度以达到持久续航能力，还有重量体积方面的轻量要求；储能锂电池的制备强调电池容量，尤其要求运行稳定性和使用寿命，多考虑电池模块一致性，电池材料方面就要关注膨胀率和能量密度、电极材料性能均匀性等方面，以追求整体储能设备的长寿命和低成本。

（图/文/摄：太平洋汽车网问答叫兽）

1.电池与能量储存

将化学能转换成电能的装置称为化学电池，通常简称为电池。电池放电后，能够用充电的方式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，这类电池称为蓄电池，一般又称二次电池。

电池的发展史由1836年丹尼尔电池的诞生到1859年铅酸电池的发明，至1883年发明了氧化银电池，1888年实现了电池的商品化，1899年发明了镍—镉电池，1901年发明了镍—铁电池，进入20世纪后，电池理论和技术处于一度停滞时期。但在第二次世界大战之后，电池技术又进入快速发展时期。首先，为了适应重负荷用途的需要，发展了碱性锌锰电池，1951年实现了镍—镉电池的密封化。1958年Harris提出了采用有机电解液作为锂一次电池的电解质，20世纪70年代初期便实现了军用和民用。随后基于环保考虑，研究重点转向蓄电池。镍—镉电池在20世纪初实现商品化以后，在20世纪80年代得到迅速发展。

随着人们环保意识的日益增加，铅、镉等有毒金属的使用日益受到限制，因此需要寻找新的可代替传统铅酸电池和镍—镉电池的可充电电池。锂离子电池自然成为有力的候选者之一，1990年前后发明了锂离子电池，1991年锂离子电池实现商品化，1995年发明了聚合物锂离子电池（采用凝胶聚合物电解质为隔膜和电解质），1999年开始商品化。

2.动力电池的作用

动力电池的作用是接收和储存由车载充电机、发电机、制动能量回收装置或外置充电装置提供的高压直流电，并且为电动汽车提供高压直流电。

动力电池是纯电动汽车的核心部件，也是新能源汽车上价格最高的部件之一。动力电池的性能好坏直接决定了这辆车的实际价值。

应用在电动汽车上的储能技术主要是电化学储能技术，即铅酸、镍氢、锂离子等电池储能技术。作为电动汽车的动力源，动力电池技术是电动汽车的核心技术，更是电气技术与汽车行业的关键结合点，一直制约着电动汽车的发展。近年来，随着电动汽车动力电池技术的研发受到各国能源、交通、电力等部门的重视，电池的多种性能得到了提高，如我国就在锂离子电池技术方面取得了突破性进展。

动力电池一旦失效，车辆就会处于瘫痪状态。动力电池属于高压安全部件，内部机构复杂，工作时需要很苛刻的条件，任何异常因素都将导致动力被切断，因此对动力电池的诊断与测试就需要丰富的动力电池的基础技术知识，对动力电池组的更换更需要专业规范的操作。

3.动力电池的类型

新能源汽车上所使用的动力电池种类繁多，外形差别较大，按其工作性质和使用特征的不同，可分为一次电池、二次电池、储备电池和燃料电池等。其中储备电池和燃料电池属于特殊的一次电池。

(1)一次电池（原电池）

一次电池是放电后不能用充电的方法使它复原的电池。这种类型的电池只能使用一次，放电后电池只能被遗弃。这类电池不能再充电的原因，或是电池反应本身不可逆，或是条件限制使可逆反应很难进行，如锌锰干电池、锌汞电池、银锌电池。

(2)二次电池（蓄电池）

二次电池是放电后可用充电的方法使活性物质复原而能再次放电，且可反复多次循环使用的电池。这类电池实际上是一个化学能量储存装置，用直流电将电池充足，这时电能以化学能的形式储存在电池中，放电时，化学能再转换为电能，如铅酸电池、镍镉电池、镍氢电池、锂离子电池、锌空气电池等。

(3)储备电池（激活电池）

储备电池是正、负极活性物质和电解液不直接接触，使用前临时注入电解液或用其他方法使电池激活的电池。这类电池的正、负极活性物质化学易变质或自放电，因与电解液的隔离而基本上被排除，从而使电池能长时间储存，如镁银电池、钙热电池、铅高氯酸电池。

(4)燃料电池（连续电池）

燃料电池是只要活性物质连续地注入电池，就能长期不断地进行放电的一类电池。它的特点是电池自身只是一个载体，可以把燃料电池看成是一种需要电能时将反应物从外部送入的一种电池，如氢燃料电池。

需要说明的是，上述分类方法并不意味着某一种电池体系只能分属一次电池、二次电池、储备电池或燃料电池。某一种电池体系可以根据需要设计成不同类型的电池。如锌银电池，可以设计成一次电池，也可以设计成二次电池或储备电池。

目前电动汽车上二次电池的主要类型有铅酸蓄电池、镍氢蓄电池、锂离子电池。