鋰電池通常分兩大類：
鋰(li)金屬(shu)(shu)電(dian)(dian)池(chi)：鋰(li)金屬(shu)(shu)電(dian)(dian)池(chi)一般是使用(yong)二氧(yang)化錳(meng)為正(zheng)極材(cai)料、金屬(shu)(shu)鋰(li)或其合(he)金金屬(shu)(shu)為負(fu)極材(cai)料、使用(yong)非(fei)水(shui)電(dian)(dian)解質溶液(ye)的電(dian)(dian)池(chi)。
鋰離子(zi)電池(chi)(chi)：鋰離子(zi)電池(chi)(chi)一般是(shi)使用鋰合金(jin)金(jin)屬氧化物為(wei)正極(ji)材(cai)料(liao)、石墨(mo)為(wei)負極(ji)材(cai)料(liao)、使用非水電解(jie)質(zhi)的電池(chi)(chi)。
雖然(ran)鋰金屬電池(chi)(chi)的(de)(de)(de)(de)能(neng)量密(mi)度高，理論上能(neng)達到3860瓦/公斤。但(dan)是(shi)由于(yu)其性(xing)質不夠穩定(ding)而且不能(neng)充(chong)電，所以(yi)無法作為(wei)反(fan)(fan)復使用的(de)(de)(de)(de)動(dong)力(li)(li)(li)電池(chi)(chi)。而鋰離(li)子電池(chi)(chi)由于(yu)具有反(fan)(fan)復充(chong)電的(de)(de)(de)(de)能(neng)力(li)(li)(li)，被作為(wei)主要(yao)的(de)(de)(de)(de)動(dong)力(li)(li)(li)電池(chi)(chi)發展(zhan)。但(dan)因(yin)為(wei)其配合不同的(de)(de)(de)(de)元素，組成的(de)(de)(de)(de)正(zheng)極材(cai)料在(zai)各方面性(xing)能(neng)差(cha)異很大，導致業內對正(zheng)極材(cai)料路線的(de)(de)(de)(de)紛(fen)爭加大。
通常我們說得(de)最多的動(dong)力電池(chi)主要有(you)磷酸(suan)鐵鋰(li)(li)電池(chi)、錳酸(suan)鋰(li)(li)電池(chi)、鈷酸(suan)鋰(li)(li)電池(chi)以及三元(yuan)鋰(li)(li)電池(chi)（三元(yuan)鎳鈷錳）。
以(yi)上各(ge)類電池都有優缺點，大(da)致歸(gui)納為：
磷酸鐵鋰：
優點：壽命長、充放(fang)電倍率大、安全性好(hao)(hao)、高溫性好(hao)(hao)、元素無害(hai)、成本低。
缺(que)點(dian)：能(neng)量密度(du)低(di)、振(zhen)實密度(du)低(di)（體(ti)積密度(du)）。
三元鋰：
優點：能量密(mi)度(du)高、振實密(mi)度(du)高。
缺(que)點：安(an)全性差、耐高溫性差、壽命差、大功率放電差、元素有毒（三元鋰電池大功率充放電后溫度急劇升高，高溫后釋(shi)放氧氣(qi)極(ji)容(rong)易燃(ran)燒）。
錳酸鋰：
優點(dian)：振實密度高、成本(ben)低。
缺點(dian)：耐高(gao)溫性差，錳酸鋰長(chang)時間使用(yong)后溫度(du)急劇升高(gao)，電池壽命衰減嚴重(zhong)（比如日產電動車(che)LEAF）。
鈷酸鋰：
通常(chang)用(yong)于3C產品(pin)，安(an)全性(xing)極差(cha)，不適(shi)合做動(dong)力電池(chi)。
理論上，我們(men)需要的(de)電(dian)池(chi)(chi)應該是(shi)能量密度(du)高、體(ti)(ti)積(ji)密度(du)高、安全性好、耐高溫(wen)低溫(wen)、循環壽(shou)命長、無(wu)毒無(wu)害(hai)、可大(da)功率充(chong)放(fang)電(dian)，聚所有優點(dian)為一體(ti)(ti)而(er)(er)且低成(cheng)本。但目(mu)前并不(bu)存在這樣的(de)電(dian)池(chi)(chi)，那么在不(bu)同種(zhong)類電(dian)池(chi)(chi)的(de)優缺點(dian)中就(jiu)需要取舍(she)。而(er)(er)且，不(bu)同的(de)電(dian)動(dong)車對電(dian)池(chi)(chi)的(de)需求點(dian)也是(shi)不(bu)同的(de)，因此只有立(li)足于長遠地對電(dian)動(dong)汽(qi)車作出判斷(duan)，才能有利于我們(men)正確地判斷(duan)電(dian)池(chi)(chi)路線的(de)選擇。
磷酸鐵鋰電池的優越性
這里(li)就需要(yao)回溯前兩(liang)篇(pian)的(de)(de)(de)論(lun)述，我們分析了未(wei)來的(de)(de)(de)電動(dong)(dong)汽車(che)應(ying)該以(yi)小里(li)程、快充電的(de)(de)(de)電動(dong)(dong)汽車(che)為(wei)主。而目前家(jia)用車(che)需要(yao)長(chang)續(xu)航的(de)(de)(de)雙模(mo)混合動(dong)(dong)力，以(yi)及公交(jiao)市場的(de)(de)(de)大續(xu)航純電汽車(che)。那么這樣的(de)(de)(de)車(che)需要(yao)什(shen)么樣的(de)(de)(de)電池？
一、安全
首(shou)先安全(quan)是(shi)(shi)汽車必備(bei)的(de)前提。汽車不同于手機(ji)和電腦，汽車在高速(su)行(xing)駛中有可(ke)(ke)能(neng)遇到(dao)(dao)眾多不可(ke)(ke)預知因(yin)素，比(bi)(bi)如(ru)(ru)(ru)車禍造成的(de)電池(chi)擠壓(ya)和撞(zhuang)擊。而(er)任何一(yi)(yi)個(ge)不利(li)的(de)因(yin)素，都(dou)有可(ke)(ke)能(neng)造車車毀人亡。我們可(ke)(ke)以看到(dao)(dao)一(yi)(yi)些老年(nian)(nian)代步車使(shi)用劣質的(de)鉛酸電池(chi)，完全(quan)沒有安全(quan)保障，電池(chi)自燃、受撞(zhuang)擊燃燒的(de)案例(li)比(bi)(bi)比(bi)(bi)皆是(shi)(shi)。再比(bi)(bi)如(ru)(ru)(ru)特斯拉(la)近一(yi)(yi)年(nian)(nian)的(de)連續著火(huo)事件(jian)，雖然(ran)得利(li)于特斯拉(la)的(de)安全(quan)設計并(bing)沒有出現人員傷(shang)亡。但同時也要看到(dao)(dao)，這幾次事件(jian)都(dou)是(shi)(shi)非常輕微的(de)碰撞(zhuang)事故，碰撞(zhuang)本(ben)身(shen)對車和人并(bing)無傷(shang)害，而(er)電池(chi)卻著火(huo)了，那么如(ru)(ru)(ru)果是(shi)(shi)更嚴(yan)重的(de)事故呢？
二、高倍率放電壽命
普通汽車(che)(che)使用壽命長達數十年(nian)，一輛電(dian)(dian)動(dong)汽車(che)(che)的(de)(de)(de)電(dian)(dian)池，10年(nian)至少需要(yao)3000次的(de)(de)(de)循環(huan)壽命。電(dian)(dian)池作為比(bi)較貴的(de)(de)(de)部件，壽命能(neng)否與(yu)車(che)(che)等同(tong)是非常重要(yao)的(de)(de)(de)，既要(yao)保證車(che)(che)輛的(de)(de)(de)性能(neng)又要(yao)保證車(che)(che)主(zhu)的(de)(de)(de)利(li)(li)益，這樣(yang)才能(neng)利(li)(li)于市(shi)場的(de)(de)(de)推動(dong)。目前世界各(ge)車(che)(che)企的(de)(de)(de)電(dian)(dian)動(dong)汽車(che)(che)，只有去年(nian)上市(shi)的(de)(de)(de)比(bi)亞(ya)迪“秦”做到了電(dian)(dian)芯終生質保。
電(dian)(dian)(dian)池(chi)的(de)(de)(de)壽(shou)(shou)命(ming)也就是(shi)循(xun)環壽(shou)(shou)命(ming)，并非簡單(dan)的(de)(de)(de)電(dian)(dian)(dian)池(chi)參數(shu)(shu)給出(chu)的(de)(de)(de)數(shu)(shu)字。電(dian)(dian)(dian)池(chi)的(de)(de)(de)循(xun)環壽(shou)(shou)命(ming)和(he)電(dian)(dian)(dian)池(chi)的(de)(de)(de)循(xun)環狀態是(shi)息息相關的(de)(de)(de)，比(bi)如放(fang)電(dian)(dian)(dian)倍率、充電(dian)(dian)(dian)倍率、溫度(du)(du)等。通常(chang)電(dian)(dian)(dian)池(chi)實驗(yan)室(shi)數(shu)(shu)據(ju)(ju)得出(chu)的(de)(de)(de)循(xun)環壽(shou)(shou)命(ming)，是(shi)以0.3C恒(heng)定(ding)的(de)(de)(de)充放(fang)電(dian)(dian)(dian)倍率，在20度(du)(du)恒(heng)定(ding)最佳溫度(du)(du)下(xia)得到的(de)(de)(de)。但是(shi)在實際(ji)用車過程中(zhong)，倍率和(he)溫度(du)(du)都(dou)是(shi)非恒(heng)定(ding)的(de)(de)(de)。這(zhe)也就是(shi)為什么通常(chang)無論是(shi)筆記本、手機(ji)，還是(shi)電(dian)(dian)(dian)瓶車的(de)(de)(de)電(dian)(dian)(dian)池(chi)，實際(ji)使用中(zhong)的(de)(de)(de)壽(shou)(shou)命(ming)都(dou)遠遠不如廠商給出(chu)的(de)(de)(de)數(shu)(shu)據(ju)(ju)的(de)(de)(de)原因。而中(zhong)小里程純電(dian)(dian)(dian)以及長續(xu)航(hang)雙(shuang)模混合動力車，因為所帶的(de)(de)(de)電(dian)(dian)(dian)池(chi)比(bi)較少，對其放(fang)電(dian)(dian)(dian)的(de)(de)(de)要(yao)求(qiu)就會(hui)更高，對壽(shou)(shou)命(ming)的(de)(de)(de)影響就會(hui)更大。
比如A123的(de)(de)(de)磷酸鐵鋰電(dian)池，通常循環(huan)壽命(ming)(ming)可(ke)以到3000次(ci)以上。但是，A123的(de)(de)(de)磷酸鐵鋰航模電(dian)池，以10C的(de)(de)(de)充電(dian)倍(bei)率、5C的(de)(de)(de)放電(dian)倍(bei)率使用(yong)，實驗室中(zhong)的(de)(de)(de)壽命(ming)(ming)縮短到只(zhi)有600次(ci)，而真(zhen)正(zheng)實際(ji)使用(yong)中(zhong)只(zhi)有400次(ci)左右，可(ke)見放電(dian)倍(bei)率對(dui)壽命(ming)(ming)的(de)(de)(de)影(ying)響(xiang)。
再以(yi)比(bi)亞(ya)迪“秦(qin)”為(wei)例，只(zhi)有13KWH的(de)電池驅動(dong)峰值(zhi)功率(lv)110KW的(de)電機。可以(yi)計算出，當(dang)“秦(qin)”滿電時(shi)(shi)其最(zui)大放電倍率(lv)高達8.4C。尤其是當(dang)“秦(qin)”只(zhi)有50%電量時(shi)(shi)，其最(zui)大放電倍率(lv)可以(yi)達到(dao)18C。如果電量再低放電倍率(lv)將超過25C，這會極(ji)大地(di)縮短電池的(de)壽命。
再看(kan)(kan)P85度(du)電(dian)(dian)(dian)的(de)(de)特(te)斯拉(la)，最(zui)大(da)(da)(da)(da)功率310KW的(de)(de)電(dian)(dian)(dian)機(ji)，看(kan)(kan)起(qi)來很(hen)龐大(da)(da)(da)(da)，其(qi)實電(dian)(dian)(dian)池放電(dian)(dian)(dian)倍率不過4C。在只有30%的(de)(de)電(dian)(dian)(dian)量(liang)時，最(zui)大(da)(da)(da)(da)放電(dian)(dian)(dian)倍率也不過10C。而(er)且特(te)斯拉(la)的(de)(de)大(da)(da)(da)(da)容量(liang)電(dian)(dian)(dian)池，在極大(da)(da)(da)(da)程度(du)上避免電(dian)(dian)(dian)池處于大(da)(da)(da)(da)功率的(de)(de)放電(dian)(dian)(dian)之中(zhong)。
通過(guo)簡(jian)單的(de)(de)對比，就可以(yi)看(kan)出比亞迪電池(chi)的(de)(de)高倍率放(fang)電壽命的(de)(de)優越性。
三、溫度適應性
極寒對電(dian)池的影響(xiang)，主要表現在充(chong)放電(dian)倍率低和(he)電(dian)容(rong)量減(jian)少；極熱對電(dian)池的影響(xiang)，主要表現為壽命減(jian)低、高溫安(an)全性以及充(chong)放電(dian)能(neng)力(li)下降。
極寒對于電(dian)(dian)池的影響相對較輕，因為一般鋰電(dian)(dian)池都可以在(zai)零(ling)下(xia)20度以下(xia)使用(yong)，而且在(zai)電(dian)(dian)池的放電(dian)(dian)過程(cheng)中本身就會產生熱量(liang)(liang)，但能耗(hao)的增加以及(ji)電(dian)(dian)量(liang)(liang)的減少不(bu)可避免。
極(ji)寒對(dui)(dui)純電(dian)車的(de)影響(xiang)和對(dui)(dui)雙模混合動(dong)力(li)車又不一樣。純電(dian)動(dong)車因為(wei)沒有其他動(dong)力(li)來源(yuan)，在極(ji)寒情況(kuang)下(xia)要達到合適的(de)溫(wen)度，必須依靠電(dian)池(chi)放電(dian)加熱(re)，那么(me)對(dui)(dui)于能耗以(yi)及(ji)續航里程(cheng)就(jiu)會(hui)有很大影響(xiang)。特斯拉(la)在冬天無論是(shi)百公里能耗以(yi)及(ji)續航里程(cheng)都和平時有顯著不同。
對于雙模混(hun)合動(dong)(dong)力影(ying)響就較弱(ruo)。因為(wei)混(hun)動(dong)(dong)有(you)發動(dong)(dong)機作為(wei)備用提(ti)(ti)供能量。比(bi)如去年11月份比(bi)亞(ya)迪在包頭舉行的(de)“秦”推廣活動(dong)(dong)，當(dang)時夜間(jian)氣溫在零下15至20度(du)(du)(du)，在早晨極寒的(de)情況下啟(qi)動(dong)(dong)車(che)輛(liang)，系統會自動(dong)(dong)切換到HEV模式，發動(dong)(dong)機帶動(dong)(dong)空調，迅速(su)提(ti)(ti)高車(che)內(nei)溫度(du)(du)(du)，當(dang)溫度(du)(du)(du)提(ti)(ti)高以后再切換回(hui)EV模式。
極熱(re)對(dui)純電(dian)(dian)(dian)(dian)和混(hun)動影(ying)響都很大(da)，比如(ru)電(dian)(dian)(dian)(dian)池(chi)本身大(da)功率放電(dian)(dian)(dian)(dian)溫(wen)度(du)就會升高(gao)。以普通(tong)鋰離子(zi)電(dian)(dian)(dian)(dian)池(chi)為例(li)，20C的放電(dian)(dian)(dian)(dian)，電(dian)(dian)(dian)(dian)池(chi)的溫(wen)度(du)可以提(ti)升到接(jie)近50度(du)。這么高(gao)的溫(wen)度(du)，不僅(jin)對(dui)電(dian)(dian)(dian)(dian)池(chi)的壽(shou)命有(you)影(ying)響，更重要的是(shi)安(an)全隱患。比如(ru)特斯拉(la)的三(san)元電(dian)(dian)(dian)(dian)池(chi)在高(gao)溫(wen)環境下會釋(shi)放氧(yang)氣，而氧(yang)氣是(shi)易燃物體。特斯拉(la)通(tong)過循環冷(leng)卻系(xi)統降低溫(wen)度(du)、以硬外殼包裹隔離電(dian)(dian)(dian)(dian)池(chi)以防止氧(yang)氣溢出。但(dan)是(shi)當遇到撞擊時還是(shi)難(nan)免(mian)起(qi)火(huo)。
四、能量密度
能量(liang)密(mi)度，顧名思義就(jiu)是(shi)單位重(zhong)量(liang)的(de)(de)電池所(suo)能容(rong)納的(de)(de)能量(liang)。能量(liang)密(mi)度通(tong)常是(shi)判斷電池優略的(de)(de)重(zhong)要指標，但是(shi)在筆者的(de)(de)分析體系里，能量(liang)密(mi)度在電池性能指標中不是(shi)很重(zhong)要。
原因有兩個：
1.能(neng)(neng)量(liang)(liang)密度(du)(du)必須結(jie)合(he)其(qi)他性能(neng)(neng)。比如(ru)磷酸鐵鋰電(dian)(dian)(dian)(dian)池(chi)(chi)的(de)(de)能(neng)(neng)量(liang)(liang)密度(du)(du)確實不(bu)(bu)高(gao)(gao)。但是因為(wei)(wei)其(qi)安全(quan)穩定(ding)耐高(gao)(gao)溫等特(te)點，以(yi)磷酸鐵鋰為(wei)(wei)電(dian)(dian)(dian)(dian)芯(xin)所組(zu)成(cheng)的(de)(de)電(dian)(dian)(dian)(dian)池(chi)(chi)極為(wei)(wei)簡單，不(bu)(bu)需要太多保(bao)護(hu)輔(fu)助(zhu)設(she)備(bei)(bei)。而(er)特(te)斯拉(la)(la)的(de)(de)三元電(dian)(dian)(dian)(dian)池(chi)(chi)雖然電(dian)(dian)(dian)(dian)池(chi)(chi)電(dian)(dian)(dian)(dian)芯(xin)密度(du)(du)很高(gao)(gao)，但由于其(qi)安全(quan)性差不(bu)(bu)耐高(gao)(gao)溫，所以(yi)必須結(jie)合(he)一套復雜的(de)(de)電(dian)(dian)(dian)(dian)池(chi)(chi)保(bao)護(hu)設(she)備(bei)(bei)，而(er)這些(xie)設(she)備(bei)(bei)都(dou)加大了汽車(che)的(de)(de)重(zhong)量(liang)(liang)。有報道(dao)稱在發(fa)生連續燃燒(shao)事故(gu)后，特(te)斯拉(la)(la)又準備(bei)(bei)加厚電(dian)(dian)(dian)(dian)池(chi)(chi)保(bao)護(hu)設(she)備(bei)(bei)，這就將三元電(dian)(dian)(dian)(dian)池(chi)(chi)的(de)(de)能(neng)(neng)量(liang)(liang)密度(du)(du)優勢消弱了。
2.重量對于(yu)汽(qi)車的(de)影響不(bu)大(da)，特別是(shi)對于(yu)未來電(dian)(dian)動汽(qi)車的(de)主(zhu)流(liu)趨勢(shi)混合動力以(yi)(yi)及小里程純電(dian)(dian)動汽(qi)車。我(wo)們可以(yi)(yi)設想，以(yi)(yi)130千(qian)瓦時/公斤(jin)能量密(mi)(mi)度(du)和200千(qian)瓦時/公斤(jin)能量密(mi)(mi)度(du)的(de)電(dian)(dian)池做一個對比(bi)。即使是(shi)最大(da)的(de)80度(du)總電(dian)(dian)量，兩種電(dian)(dian)池的(de)重量差不(bu)過200KG。
這對(dui)于一輛接近2噸的汽車影(ying)響很低。
因(yin)此(ci)筆(bi)者認為，盡管(guan)電池的能量密(mi)(mi)度自然是越大(da)越好(hao)，但并(bing)不必要(yao)(yao)刻意追求最大(da)。特(te)別是能量密(mi)(mi)度越大(da)越不穩(wen)定(ding)，這是基本常(chang)識。只要(yao)(yao)達到(dao)夠用的程度，能量密(mi)(mi)度不是太重要(yao)(yao)。
五、成本
成(cheng)本(ben)(ben)(ben)(ben)(ben)非常好理(li)解，要廣泛普及必須要有成(cheng)本(ben)(ben)(ben)(ben)(ben)優勢，這(zhe)在本(ben)(ben)(ben)(ben)(ben)系列(lie)第一(yi)(yi)篇也已經計算(suan)過(guo)。小里程純電或者混(hun)動電動車，一(yi)(yi)方面(mian)需(xu)要減少車載(zai)電池(chi)量節約電芯成(cheng)本(ben)(ben)(ben)(ben)(ben)，另一(yi)(yi)方面(mian)需(xu)要降低電池(chi)包+保(bao)護(hu)設備(bei)的(de)(de)成(cheng)本(ben)(ben)(ben)(ben)(ben)。因此我(wo)們(men)發現，特(te)斯拉的(de)(de)電芯成(cheng)本(ben)(ben)(ben)(ben)(ben)雖然(ran)較(jiao)低，但是整(zheng)體成(cheng)本(ben)(ben)(ben)(ben)(ben)依然(ran)居(ju)高不下。
通過以上(shang)論述我(wo)們知道(dao)，不同鋰(li)離子電(dian)池(chi)(chi)都有天然優點和缺點。但重(zhong)要(yao)的(de)是，如何對(dui)未(wei)來電(dian)動車(che)(che)發(fa)展的(de)重(zhong)點要(yao)素排序，這樣才(cai)能選(xuan)出(chu)適合(he)潮流的(de)電(dian)池(chi)(chi)。綜(zong)上(shang)，從安全、壽命、放電(dian)能力、溫度(du)適應、能量密度(du)、成本(ben)等因素綜(zong)合(he)考慮，筆者認為磷酸(suan)鐵鋰(li)電(dian)池(chi)(chi)最適合(he)未(wei)來電(dian)動汽車(che)(che)電(dian)池(chi)(chi)的(de)發(fa)展方向。