說起新能源車電池，它絕對不比汽車發(fā)動機簡單，材料、技術(shù)不同，即使采用同樣材料，只是比例不同，都會對車整體性能產(chǎn)生影響。目前，電池市場競爭也是前所未有的激烈，在新能源車補貼減少和消費者對長續(xù)航的要求下，汽車廠家一方面要求電池能更小更高效，另一方面要求價格更低。所以，今年也是新能源汽車電池廠家洗牌的一年，不少廠家倒閉，同時也造就了寧德時代、比亞迪、國軒等一批電池龍頭企業(yè)。而對消費者來說，想了解新能源車，當然要從了解電池開始。
技術(shù)之爭·電池企業(yè)面臨洗牌
2018年下半年，各種新能源造車新勢力進入“收獲季”，蔚來、威馬開始向客戶交車，這激烈的藍海競爭背后，是更白熱化的電池市場競爭。郎川是該行業(yè)某知名品牌青島工廠的研發(fā)人員，他告訴記者，幾年前新能源補貼開始，刺激了電池行業(yè)自然迅猛生長。 “從外面買來單體電池，根據(jù)新能源車廠家要求做成電池包就能賣個好價錢，根本不在乎研發(fā)問題。 ”郎川向記者描述了早期的新能源電池市場。但眼下，這種模式已很難延續(xù)。 “補貼減少了，意味著廠家必須降低成本，而電池占新能源車成本的30%-40%，降成本首先要拿電池開刀。新能源車續(xù)航里程現(xiàn)在已進入500公里時代，在體積不變的前提下要提高能量密度，這樣的技術(shù)并不是所有廠家都能實現(xiàn)的。 ”
一方面是成本，另一方面是研發(fā)能力，雙方面的擠壓讓很多新能源電池企業(yè)陷入了困境，同時也造就了一批“實力派”。寧德時代、比亞迪、國軒等等品牌開始逐漸得到市場認可。 “在向消費者介紹車的時候，我們都會突出采用‘寧德時代’的電池。 ”陳敏坦言，現(xiàn)在消費者不只是對車的品牌有概念，對電池也有了口碑意識。在他看來：“這其實是對偏重研發(fā)、技術(shù)和質(zhì)量的健康市場的認可，對新能源汽車市場是好事。 ”
種類之爭·鋰電逐漸占領(lǐng)市場
“目前來看，鋰離子動力電池仍是市場主流。”作為技術(shù)人員，郎川更認可鋰電池，在他看來鋰電時代已全面到來。而根據(jù)正極材料的不同，鋰離子電池主要分為磷酸鐵鋰電池和以鎳鈷錳、鎳鈷鋁等為代表的三元電池。但是，現(xiàn)階段技術(shù)比較成熟的磷酸鐵鋰電池，能量密度已達到其物理極限。
消費者對電動車續(xù)航里程的期待，通過車廠傳導到了動力電池企業(yè)，必然要求電池能量密度更高，帶電量更大，能夠跑更遠。而且早在2017年2月出臺的《促進汽車動力電池產(chǎn)業(yè)發(fā)展行動方案》明確提出了，到2020年動力電池單體能量密度300Wh/kg、系統(tǒng)能量密度260Wh/kg，成本1元/Wh的目標。如果單靠磷酸鐵鋰電池要達到這一目標，幾乎不可能。所以，三元電池的比例正在迅速上升，磷酸鐵鋰電池的增速則在放緩。郎川認為：“未來幾年動力電池將以三元電池為主，同時向高鎳三元和新體系電池方向發(fā)展。。 ”汽車廠家也已經(jīng)行動起來，就連最早更傾向于磷酸鐵鋰電池研究的比亞迪，近來也悄悄改變了方向，不僅新車普遍搭載三元鋰電池，同時在研發(fā)上也向三元鋰電池靠攏。
但高性能的三元鋰電池在市場上是稀缺貨，很多新能源造車企業(yè)無法大規(guī)模交車，其中電池缺貨是重要原因。另外，很多品牌長續(xù)航的車型也總是缺貨，這也與高性能三元鋰電池的產(chǎn)能不足有很大關(guān)系。郎川告訴記者，目前因為三元鋰電池產(chǎn)量激增，造成錳、鈷等原材料價格不斷走高，未來如何降低成本研發(fā)代替產(chǎn)品，將成為電池研發(fā)企業(yè)的努力方向。縱觀國際市場，國內(nèi)外的企業(yè)已經(jīng)加快布局下一代的電池技術(shù)路線，如全固態(tài)鋰電池、鋰硫電池、燃料電池等。
電池家族圖譜
鎳氫、三元鋰、鈷酸鋰……覺得電池“化學課”很枯燥？記者送你一份“喜羊羊”電池家族圖譜，幫你快速了解它們的“性格”特點。
鎳氫電池
優(yōu)點：價格低，通用性強，電流大，環(huán)保穩(wěn)定。
缺點：重量大，電池壽命較短。
“性格”特點：鎳氫電池有點類似于動畫片《喜羊羊》中的懶羊羊，力氣不大但不挑食，有時還愛“記仇”。
最早的手機電池都是鎳氫電池，容量小、壽命短，還有充電 “記憶效應(yīng)”，很多人對這種電池并沒有好感。上世紀90年代后，以豐田普銳斯為代表的很多混合動力汽車，均采用此類電池作為儲能元件。鎳氫電池的電池單體電壓低，但價格低廉且環(huán)保、穩(wěn)定，作為汽油發(fā)動機的補充輔助動力，被裝備在混動車型上，再合適不過。
鈷酸鋰電池
優(yōu)點：能量密度高、結(jié)構(gòu)穩(wěn)定。
缺點：安全性差、成本非常高。
性格”特點：鈷酸鋰電池更像沸羊羊，力氣超大，但脾氣有點小暴躁。
鈷酸鋰電池是鋰離子電池的一種，其結(jié)構(gòu)穩(wěn)定、容量比高、綜合性能突出，但其安全性差、成本非常高，主要用于手機和筆記本電腦及其他便攜式電子設(shè)備。特斯拉初代電動車Roadster是唯一采用鈷酸鋰離子電池的。鈷酸鋰電池能量密度大是優(yōu)點，但在180-250℃時就內(nèi)部化學成分就處于不穩(wěn)定狀態(tài)，像一匹難以馴服的野馬。至于特斯拉最初選用鈷酸鋰電池，原因就在于特斯拉強大的電池管理和監(jiān)控系統(tǒng)，能夠最大限度保證每一粒電池都處于適合的工作溫度。
磷酸鐵鋰電池
優(yōu)點：超穩(wěn)定，成本較低、循環(huán)壽命長。
缺點：能量密度較低，低溫性能差。
“性格”特點：電池界的暖羊羊，個頭大但力氣小，關(guān)鍵脾氣超好，簡直就是佛系好青年。
磷酸鐵鋰電池是指用磷酸鐵鋰作為正極材料的鋰離子電池，又叫鋰鐵電池，比亞迪曾是這類電池最主要的研發(fā)者。磷酸鐵鋰電池最突出的特點是熱穩(wěn)定性，在目前車用鋰電池中首屈一指，但磷酸鐵鋰電池能量密度卻遠遠小于三元鋰電池，要想獲得更大的續(xù)航里程，就得增大體積。所以目前磷酸鐵鋰電池更多的還是被用作電動客車這類大部頭的動力電池在使用。
三元鋰電池
優(yōu)點：電壓平臺高、能量密度高。
缺點：安全性差、耐高溫性差。
性格”特點：三元鋰電池堪稱電池界的喜羊羊，各方面并不是最好的，但好在均衡，較易怒，且怕熱。
三元鋰電池是電動車目前最熱門的電池類型，從知豆到特斯拉，就連比亞迪也開始轉(zhuǎn)向三元鋰電池。所謂“三元”指的是電池正極采用了鎳鈷錳三種元素，當然還有鋰。三元鋰電池在重量能量密度上要高許多，通俗點說同樣重量的三元鋰電池比磷酸鐵鋰電池的續(xù)航里程更長。三元鋰雖說相對于鈷酸鋰電池安全性高，不過當自身溫度為250-350℃時，內(nèi)部化學成分就開始分解，因此對電池管理系統(tǒng)提出了極高的要求。
氫燃料電池
優(yōu)點：能量加注方便簡單、效率更高、清潔無污染 。
缺點：技術(shù)復雜、造價昂貴、壽命較短 。
“性格”特點：電池界的美羊羊，美麗華貴，有點不接地氣。
氫燃料電池是使用氫這種化學元素，制造成儲存能量的電池。嚴格來說它并不算電池，而是通過氫和氧的化學反應(yīng)產(chǎn)生電能，整個過程只產(chǎn)生水和熱，更環(huán)保。燃料電池另一個優(yōu)勢是熱效率，汽油機內(nèi)燃機熱效率僅有30%左右，而氫燃料電池的發(fā)電效率可以達到50%以上。氫燃料電池造價昂貴，發(fā)電過程中會用到金屬鉑作為催化劑，沒錯，就是白金。盡管在業(yè)內(nèi)都認為，氫燃料電池是未來電動車發(fā)展的趨勢，但目前還是看上去很美。
