動力電池是新能源汽車三電技術(shù)中的核心。然而，最近電池“不靠譜”引起新能源汽車頻頻起火。而據(jù)國家市場監(jiān)督管理總局統(tǒng)計數(shù)據(jù)顯示，去年，我國新能源汽車起火事故共發(fā)生40余起，超過2016年、2017年的總和。不僅如此，記者從多個汽車投訴平臺看到，

動力電池是新能源汽車三電技術(shù)中的核心。然而，最近電池“不靠譜”引起新能源汽車頻頻起火。而據(jù)國家市場監(jiān)督管理總局統(tǒng)計數(shù)據(jù)顯示，去年，我國新能源汽車起火事故共發(fā)生40余起，超過2016年、2017年的總和。

　　不僅如此，記者從多個汽車投訴平臺看到，各大品牌關(guān)于電池衰減、續(xù)航里程“縮水”等投訴并不少見。

　　目前，首批進(jìn)入市場的新能源汽車電池已進(jìn)入“退役”期。換電池的費(fèi)用卻遠(yuǎn)遠(yuǎn)超出了很多車主的預(yù)計。前不久，剛剛公布的新能源汽車電池更換費(fèi)用顯示，比亞迪電池成本高達(dá)6萬元，而這個價格還算“便宜”的了。

　　重慶一車主就曾吐槽，100多萬高端品牌混合電動車，開了3年多估價就只值30多萬元，電池“扯拐”需要更換，費(fèi)用為14萬元。

　　“一塊電池的成本幾乎占到整車的30%~40%，一般新能源汽車的電池更換頻率是兩到三年一次。”一位不愿具名的業(yè)內(nèi)人士表示。有專家預(yù)計，2020年我國退役動力電池累計約為20萬噸，2025年將達(dá)78萬噸。

　　電池衰減超20%就“廢”了

　　作為電動汽車來說，電池就是最大的籌碼。磷酸鐵鋰和三元鋰電池是目前市面上使用率最高的動力電池。

　　以新能源車界赫赫有名的特斯拉為例，就是使用的松下的三元鋰電池。而國內(nèi)新能源車比亞迪則使用的是磷酸鐵鋰電池，此類電池在循環(huán)壽命上要高于三元鋰電池，安全性也更優(yōu)。但由于此類電池能量密度較低，如果要達(dá)到MODEL S 90D同樣的續(xù)航，就需要更多的電池單元，整車重量和成本就大幅增加。

　　有媒體報道稱，榮威ERX5 EV400換電池需要8萬元、蔚來ES8基準(zhǔn)版換電池需要10萬元、特斯拉僅電池需要21萬元……換電池如此之貴，那么電池的壽命究竟有多長？記者梳理發(fā)現(xiàn)，目前，車企的質(zhì)保期均滿足8年或12萬公里的質(zhì)保期，有的企業(yè)還高于這一質(zhì)保期。如比亞迪，6年或15萬公里，電芯終身保修。然而對于電池衰減程度，大多數(shù)廠家卻并未作出說明。僅有北汽新能源、比亞迪、上汽乘用車等車企給予20%動力電池衰減度給予置換的承諾。眾多車企之所以不約而同將電池衰減度定為20%，是因為超過20%的動力電池就已不適合車用。

新能源純電動汽車的核心無疑是電池，時下，市面上主流新能源純電動汽車的電池基本上采用的是三元鋰電池和磷酸鐵鋰電池，相關(guān)資料顯示，2017年工信部公布的8批共296款新能源乘用車中，采用三元鋰電池的車型有221款，而采用磷酸鐵鋰的僅有33款、

磷酸鐵鋰的循環(huán)壽命在2000~3000次左右，而三元鋰的循環(huán)壽命在500~800次左右。從循環(huán)壽命上看，磷酸鐵鋰電池的壽命是三元鋰的4倍左右。為什么電動車還是會有很大一部分使用三元鋰電池呢？

1. 循環(huán)壽命對比，磷酸鐵鋰優(yōu)勢明顯

鐵鋰電芯的循環(huán)壽命在2000~3000次左右，組裝成PACK電池組之后，循環(huán)壽命在1500~2000次左右；三元鋰電芯的循環(huán)壽命在500~800次左右，組裝成PACK電池組之后，循環(huán)壽命在300~500次左右。（測試條件：1C充放電，25℃實驗室環(huán)境，放電深度DOD100%）

無論是電芯還是電池組PACK，磷酸鐵鋰的壽命都會比三元鋰高出很多。

2. 穩(wěn)定性對比，磷酸鐵鋰略勝一籌

由于材料的特性，磷酸鐵鋰的穩(wěn)定性會比三元鋰的略好一些。在一些異常的情況下，例如在電芯過充、高溫、短路等，三元鋰材料穩(wěn)定性能會比磷酸鐵鋰的差一些。

3. 能量密度對比，三元鋰優(yōu)勢明顯

在重量能量密度上，三元鋰的重量能量密度可以達(dá)到300Wh/Kg，而磷酸鐵鋰的重量能量密度只有150Wh/Kg左右。

在體積能量密度上，三元鋰的體積能量密度可以達(dá)到700Wh/Kg，而磷酸鐵鋰的體積能量密度只有350Wh/L左右。

舉個實際應(yīng)用中的例子，

標(biāo)準(zhǔn)的小力鷹外箱，可以擺放288顆18650電芯。

如果使用磷酸鐵鋰電芯18650-3.2V-1600mAh，可以做到19串15并，容量60.8V24Ah，1459.2Wh。

而如果使用三元鋰電芯18650-3.6V-3500mAh，可以做到17串16并，容量61.2V56Ah，3427.2Wh。

對比瓦時數(shù)，同體積同重量下，三元鋰電池組的瓦時數(shù)會是磷酸鐵鋰的2.3倍左右。

4. 成本對比，三元鋰略顯實惠

三元鋰電池組的國產(chǎn)成本在0.8元/Wh左右，而鐵鋰電池組的國產(chǎn)成本在1.3元/Wh左右。相比之下，三元鋰的成本略實惠一些。（以上價格僅供參考，目前鋰電池組的價格差異范圍比較大）

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。其特色是不含鈷等貴重元素，原料價格低且磷、鐵存在于地球的資源含量豐富，不會有供料問題。其工作電壓適中(3.2V)、單位重量下電容量大(170mAh/g)、高放電功率、可快速充電且循環(huán)壽命長，在高溫與高熱環(huán)境下的穩(wěn)定性高。

磷酸鐵鋰電池的特點在于安全性高，高倍率充放電特性和較長的循環(huán)壽命。文獻(xiàn)顯示，在充電條件為1C倍率充電至3.65V，然后轉(zhuǎn)恒壓至電流下降到0.02C，之后以1C倍率放電至截止電壓2.0V，循環(huán)1600次之后電池容量仍有初始容量的80%。磷酸鐵鋰電池至少具有以下五大優(yōu)點：更高的安全性、更長的使用壽命、不含任何重金屬和稀有金屬(原材料成本低)、支持快速充電、工作溫度范圍廣。

磷酸鐵鋰電池的缺點在于其性能受溫度影響大，尤其是低溫環(huán)境下，放電能力和容量均會大幅度降低。此外，磷酸鐵鋰的能量密度較低，僅算電池的重量能量密度只有120Wh/kg，如果計算整個電堆，包括電池管理系統(tǒng)、散熱等零部件的能量密度就更低了。遠(yuǎn)遠(yuǎn)不能達(dá)到國務(wù)院發(fā)布的《節(jié)能與新能源汽車產(chǎn)業(yè)發(fā)展規(guī)劃(2012-2020 年)》明確提出“電池模塊的能量密度要求是大于 150 瓦時/公斤”的要求。此外，磷酸鐵鋰電池材料的制備成本與電池的制造成本較高，電池成品率低，產(chǎn)品一致性差。

三元鋰電池：正極材料使用鎳鈷錳酸鋰(Li(NiCoMn)O2)三元正極材料的鋰電池。這種材料綜合了鈷酸鋰、鎳酸鋰和錳酸鋰三種材料的優(yōu)點，形成了三種材料三相的共熔體系，由于三元協(xié)同效應(yīng)其綜合性能優(yōu)于任一單組合化合物。重量能量密度能夠達(dá)到200Wh/kg。據(jù)清華大學(xué)歐陽明高解釋：本次調(diào)查中所稱的"三元"材料，指的是正極是三元，負(fù)極是石墨的通常說法中的"三元動力電池"。而在實際研發(fā)應(yīng)用中，還有一種正極是三元，負(fù)極是鈦酸鋰的，通常被稱為"鈦酸鋰"，其性能比較安全，壽命比較長，不屬于普通所說的"三元材料。"

三元鋰電池的優(yōu)點是能量密度高，循環(huán)性能好于正常鈷酸鋰。目前，隨著配方的不斷改進(jìn)和結(jié)構(gòu)完善，電池的標(biāo)稱電壓已達(dá)到3.7V，在容量上已經(jīng)達(dá)到或超過鈷酸鋰電池水平。

三元鋰電池的安全性較差，由于鎳鈷鋁的高溫結(jié)構(gòu)不穩(wěn)定，導(dǎo)致熱穩(wěn)定性差，且pH值過高易使單體脹氣，進(jìn)而引發(fā)危險。250-300℃就會發(fā)生分解，遇到電池中可燃的電解液、碳材料后一點就著，產(chǎn)生的熱量進(jìn)一步加劇正極分解，在極短的時間內(nèi)就會爆燃。車禍中，外力撞擊會損壞電池隔膜，進(jìn)而導(dǎo)致短路，而短路時發(fā)出的熱量會造成電池?zé)崾Э兀⒀杆賹囟壬?00℃以上，存在自燃風(fēng)險。因此，對于三元鋰電池而言，其電池管理系統(tǒng)、散熱系統(tǒng)就至關(guān)重要。

迄今為止，三元和磷酸鐵鋰電池還未能夠分出真正的勝負(fù)，當(dāng)然略占上風(fēng)的是三元鋰電池，但兩者至少在現(xiàn)階段都不是完美的解決方案，石墨烯或者氫燃料電池等其他替代能源技術(shù)都在一旁虎視眈眈。

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