新能源汽车五大电池类型盘点和趋势分析

电池是新能源电动汽车最重要的组成部分之一，而目前阻碍新能源汽车发展的原因之一就是电池充电。要开发新能源电动汽车，电池是必不可少的。新能源汽车的电池主要有哪些类别？电池的性能和价格问题是什么？第一电联进行了盘点，全面介绍了目前新能源汽车电池存在的问题。

第一，铅酸蓄电池

铅酸电池作为一种成熟的技术，由于其成本低、放电率高，目前仍是电动汽车量产的唯一电池。在北京奥运会期间，有20辆电动汽车使用铅酸电池为奥运会提供交通服务。

然而，铅酸电池的比能量、比功率和能量密度都很低，因此电动汽车不可能有良好的速度和续航里程。

二、镍镉电池和镍氢电池

虽然它的性能比铅酸电池好，但它含有重金属，废弃后会污染环境。

镍氢电池刚刚进入成熟阶段，是混合动力汽车中唯一一个经过实际验证、商业化和规模化的电池系统。现有混合动力电池99%的市场份额是镍氢电池，商业化的代表是丰田普锐斯。目前，全球主要的汽车动力电池制造商主要是日本PEVE和三洋，PEVE在混合动力汽车镍氢电池的全球市场占有率为85%。目前，丰田的普锐斯、Alphard和Estima等主要商用混合动力汽车，以及本田的思域和Insight都采用了PEVE的镍氢电池。在中国，长安捷讯、奇瑞A5、一汽奔腾、通用君悦等品牌汽车已处于示范运营阶段，均使用镍氢电池，但电池主要从国外采购，国产镍氢电池在汽车中的应用仍处于研发匹配阶段。

第三，锂电池

传统的铅酸电池、镍镉电池和镍氢电池技术成熟，但用作汽车动力电池时存在很大问题。目前，越来越多的汽车制造商选择使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具有以下优点：工作电压高（是镍镉电池和氢镍电池的三倍）；比能量大（高达165WH/㎏, 是镍氢电池的三倍）；体积小；重量轻；循环寿命长；自放电率低；无记忆效应；

无污染等。

目前，许多知名汽车制造商都致力于开发动力锂电池汽车，如福特、克莱斯勒、丰田、三菱、日产、现代、Courreges、Ventury等。比亚迪、吉利、奇瑞、力帆、中兴等国内汽车制造商的混合动力和纯电动汽车也配备了动力锂电池。

目前，阻碍动力锂离子电池发展的瓶颈是：汽车动力电池的安全性能和管理体系。在安全性能方面，由于锂离子动力电池的高能量密度、高工作温度和恶劣的工作环境，以及以人为本的安全理念，用户对电池的安全性提出了非常高的要求。对于汽车动力电池的管理系统，由于汽车动力电池工作电压为12V或24V，单功率锂离子电池的工作电压为3.7V，因此需要通过串联多个电池来提高电压。然而，电池很难完全、均匀地充电和放电，这导致多个串联电池中的单个电池的充电和放电不平衡，并且电池会充电不足和放电过度，这将导致电池性能的急剧恶化，并最终导致整个电池组的故障。

第四，磷酸铁锂电池

磷酸铁锂电池也是锂电池的一种，其比能不到钴氧化物锂电池的一半，但其安全性高，循环次数可达2000次，放电稳定，价格低廉，已成为汽车动力的新选择。

比亚迪的“铁电池”被业界认为是磷酸铁锂电池。

五、燃料电池

简单地说，燃料电池是一种将燃料和氧化剂中存在的化学能直接转化为电能的发电设备。燃料和空气被分别送入燃料电池，从而产生奇妙的电力。从外表上看，它有正极和负极以及电解质，就像蓄电池一样，但本质上它不能“储存电力”，而是一个“发电厂”。

最有前途的汽车燃料电池是质子交换膜燃料电池。它的工作原理是：氢被送到负极，氢原子中的两个电子在催化剂（铂）的作用下分离。在正极的吸引下，这两个电子通过外部电路产生电流，失去电子的氢离子（质子）可以穿过质子交换膜（即固体电解质），在正极与氧原子和电子复合形成水。由于可以从空气中获得氧气，因此只要向负极连续供应氢气并及时带走水（蒸汽），燃料电池就可以连续提供电能。

由于燃料电池在没有燃烧过程的情况下直接将燃料的化学能转化为电能，因此不受卡诺循环的限制。目前，燃料电池系统的燃料电能转换效率为45%~60%，而火力发电和核电的效率约为30%~40%。

新能源电池性能比较

新能源汽车电池的发展趋势

在新能源汽车的发展中，镍氢电池技术最为成熟，未来三年仍将是新能源汽车主流。此后，镍氢电池技术将与磷酸亚铁锂和氢燃料电池分为三部分，并将在五年内逐步被锂电池和燃料电池取代。

新能源汽车电池价格走势

就价格趋势而言，目前电动汽车快速充电锂离子动力电池的价格约为1600美元/千瓦时，普通锂离子动力蓄电池的价格约在500美元/千瓦小时。根据目前美国汽油和电力的价格趋势，续航100公里的快速充电锂离子动力电池电动汽车的使用成本比同等性能的汽油内燃机高出25%。一旦电动汽车的动力电池价格降至200-300美元/千瓦时，电动汽车的运营成本将与传统汽车相当。根据预测，在各国相关政策的鼓励下，2020年全球电动汽车对锂离子的需求将接近50Gwh，2020年快充电池的成本预计将降至400-500美元/kwh……

普通动力电池的价格将降至200-300美元/千瓦时。

（编辑/董海荣）新能源电动汽车最重要的组成部分之一是电池，而目前阻碍新能源汽车发展的原因之一就是电池充电。要开发新能源电动汽车，电池是必不可少的。新能源汽车的电池主要有哪些类别？电池的性能和价格问题是什么？第一电联进行了盘点，全面介绍了目前新能源汽车电池存在的问题。

第一，铅酸蓄电池

铅酸电池作为一种成熟的技术，由于其成本低、放电率高，目前仍是电动汽车量产的唯一电池。在北京奥运会期间，有20辆电动汽车使用铅酸电池为奥运会提供交通服务。

然而，铅酸电池的比能量、比功率和能量密度都很低，因此电动汽车不可能有良好的速度和续航里程。

二、镍镉电池和镍氢电池

虽然它的性能比铅酸电池好，但它含有重金属，废弃后会污染环境。

镍氢电池刚刚进入成熟阶段，是混合动力汽车中唯一一个经过实际验证、商业化和规模化的电池系统。现有混合动力电池99%的市场份额是镍氢电池，商业化的代表是丰田普锐斯。目前，全球主要的汽车动力电池制造商主要是日本PEVE和三洋，PEVE在混合动力汽车镍氢电池的全球市场占有率为85%。目前，丰田的普锐斯、Alphard和Estima等主要商用混合动力汽车，以及本田的思域和Insight都采用了PEVE的镍氢电池。在中国，长安捷讯、奇瑞A5、一汽奔腾、通用君悦等品牌汽车已处于示范运营阶段，均使用镍氢电池，但电池主要从国外采购，国产镍氢电池在汽车中的应用仍处于研发匹配阶段。

第三，锂电池

传统的铅酸电池、镍镉电池和镍氢电池技术成熟，但用作汽车动力电池时存在很大问题。目前，越来越多的汽车制造商选择使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具有以下优点：工作电压高（是镍镉电池和氢镍电池的三倍）；比能量大（高达165WH/㎏, 是镍氢电池的三倍）；体积小；重量轻；循环寿命长；自放电率低；无记忆效应；

无污染等。

目前，许多知名汽车制造商都致力于开发动力锂电池汽车，如福特、克莱斯勒、丰田、三菱、日产、现代、Courreges、Ventury等。比亚迪、吉利、奇瑞、力帆、中兴等国内汽车制造商的混合动力和纯电动汽车也配备了动力锂电池。

目前，阻碍动力锂离子电池发展的瓶颈是：汽车动力电池的安全性能和管理体系。在安全性能方面，由于锂离子动力电池的高能量密度、高工作温度和恶劣的工作环境，以及以人为本的安全理念，用户对电池的安全性提出了非常高的要求。对于汽车动力电池的管理系统，由于汽车动力电池工作电压为12V或24V，单功率锂离子电池的工作电压为3.7V，因此需要通过串联多个电池来提高电压。然而，电池很难完全、均匀地充电和放电，这导致多个串联电池中的单个电池的充电和放电不平衡，并且电池会充电不足和放电过度，这将导致电池性能的急剧恶化，并最终导致整个电池组的故障。

第四，磷酸铁锂电池

磷酸铁锂电池也是锂电池的一种，其比能不到钴氧化物锂电池的一半，但其安全性高，循环次数可达2000次，放电稳定，价格低廉，已成为汽车动力的新选择。

比亚迪的“铁电池”被业界认为是磷酸铁锂电池。

五、燃料电池

简单地说，燃料电池是一种将燃料和氧化剂中存在的化学能直接转化为电能的发电设备。燃料和空气被分别送入燃料电池，从而产生奇妙的电力。从外表上看，它有正极和负极以及电解质，就像蓄电池一样，但本质上它不能“储存电力”，而是一个“发电厂”。

最有前途的汽车燃料电池是质子交换膜燃料电池。它的工作原理是：氢被送到负极，氢原子中的两个电子在催化剂（铂）的作用下分离。在正极的吸引下，这两个电子通过外部电路产生电流，失去电子的氢离子（质子）可以穿过质子交换膜（即固体电解质），在正极与氧原子和电子复合形成水。由于可以从空气中获得氧气，因此只要向负极连续供应氢气并及时带走水（蒸汽），燃料电池就可以连续提供电能。

由于燃料电池在没有燃烧过程的情况下直接将燃料的化学能转化为电能，因此不受卡诺循环的限制。目前，燃料电池系统的燃料电能转换效率为45%~60%，而火力发电和核电的效率约为30%~40%。

新能源电池性能比较

新能源汽车电池的发展趋势

在新能源汽车的发展中，镍氢电池技术最为成熟，未来三年仍将是新能源汽车主流。此后，镍氢电池技术将与磷酸亚铁锂和氢燃料电池分为三部分，并将在五年内逐步被锂电池和燃料电池取代。

新能源汽车电池价格走势

就价格趋势而言，目前电动汽车快速充电锂离子动力电池的价格约为1600美元/千瓦时，普通锂离子动力蓄电池的价格约在500美元/千瓦小时。根据目前美国汽油和电力的价格趋势，续航100公里的快速充电锂离子动力电池电动汽车的使用成本比同等性能的汽油内燃机高出25%。一旦电动汽车的动力电池价格降至200-300美元/千瓦时，电动汽车的运营成本将与传统汽车相当。根据预测，在各国相关政策的鼓励下，2020年全球电动汽车对锂离子的需求将接近50Gwh，快充电池的成本预计将在2020年降至400-500美元/千瓦时，普通动力电池的价格将降至200-300美元/千瓦小时。

（编辑/董海荣）

标签：丰田比亚迪奇瑞本田北京

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