電池作為電動(dòng)車的動(dòng)力源，一直以來被視為電動(dòng)車發(fā)展的重要標(biāo)志性技術(shù)，也是制約電動(dòng)車發(fā)展的重要瓶頸，其性能好壞直接關(guān)系到整車?yán)m(xù)航里程的長(zhǎng)短。

電池從廣義上講主要可分為化學(xué)電池、物理電池和生物電池三大類，其中化學(xué)電池和物理電池已經(jīng)應(yīng)用于量產(chǎn)電動(dòng)汽車中，而生物電池則被視為未來電動(dòng)車電池的重要發(fā)展方向之一。

一 化學(xué)電池

化學(xué)電池是目前電動(dòng)汽車領(lǐng)域應(yīng)用最為廣泛的電池種類，如鎳氫電池、鋰離子電池、鋰聚合物電池、燃料電池等都屬于這一范疇。從結(jié)構(gòu)角度上講，其可進(jìn)一步分成蓄電池及燃料電池兩大類別，我們目前所見的絕大多數(shù)電動(dòng)車都采用蓄電池技術(shù)進(jìn)行驅(qū)動(dòng)，如豐田普銳斯、特斯拉MODEL S 等。當(dāng)然，這里所講的蓄電池并不是我們?nèi)粘Ｋv的汽車電瓶，而是對(duì)可重復(fù)充電電池的統(tǒng)稱，其中車載電瓶通常使用的鉛酸蓄電池僅僅是細(xì)分門類的一種。

1、鋰電池

鋰電池是目前電動(dòng)車上最常用的電池種類之一，雖然其從1970年誕生至今時(shí)間并不算長(zhǎng)，但憑借能量密度高、循環(huán)使用壽命長(zhǎng)等特點(diǎn)迅速占據(jù)了電動(dòng)汽車電池市場(chǎng)的絕大部分江山。如今，在售電動(dòng)汽車配備的鋰電池主要有磷酸鐵鋰電池及三元鋰電池兩種，且這兩種電池在自身特點(diǎn)上存在顯著差異，因此我們有必要對(duì)其進(jìn)行一番細(xì)致的講解與對(duì)比。

2、磷酸鐵鋰電池為什么安全

對(duì)于電動(dòng)車用電池，大多數(shù)人可能都鮮有認(rèn)知，因此，我們不妨舉個(gè)例子來幫助大家理解。由比亞迪同戴姆勒共同出資成立的全新電動(dòng)車品牌騰勢(shì)上市銷售，而其所搭載的正是磷酸鐵鋰電池。相比于早期的錳酸鋰電池，磷酸鐵鋰電池在能量密度上并未有太大差別，約為100-110Wh/kg，但其熱穩(wěn)定性是目前車用鋰電池中最好的，當(dāng)電池溫度處于500-600℃高溫時(shí)，其內(nèi)部化學(xué)成分才開始分解，而同屬鋰電池的鈷酸鋰電池在180-250℃時(shí)就內(nèi)部化學(xué)成分就已處于不穩(wěn)定狀態(tài)。換而言之，磷酸鐵鋰電池的安全性在鋰電池中首屈一指，也正因如此，其也成為目前電動(dòng)車電池的主要門類之一。

3、鎳氫電池更注重充放電控制

鎳氫電池是目前除鋰電池外另一主流電動(dòng)車動(dòng)力電池種類，于上世紀(jì)90年代后逐漸發(fā)展開來，如以豐田普銳斯為代表的很多混合動(dòng)力汽車均采用此類電池作為儲(chǔ)能元件。其能量密度與普通的鋰電池差距并不大，約為70-100Wh/kg，但由于電池單體電壓僅為1.2V，是鋰電池的1/3，因此在需求電壓一定的情況下，其電池組的體積要比鋰電池大上一些。

與鋰電池一樣，鎳氫電池也需要電池管理系統(tǒng)，不過其更注重電池的充放電管理。之所以存在這樣的區(qū)別，主要是源于鎳氫電池具有“記憶效應(yīng)”，即電池在循環(huán)充放電過程中容量會(huì)出現(xiàn)衰減，而過度充電或放電，都可能加劇電池的容量損耗(鋰電池此項(xiàng)特性幾乎可忽略不計(jì))。

4、燃料電池是未來汽車最理想能源

燃料電池其實(shí)不是“電池”，準(zhǔn)確地說是一個(gè)大的發(fā)電系統(tǒng)。其因能量轉(zhuǎn)換效率高、無污染、壽命長(zhǎng)、運(yùn)行平穩(wěn)等特點(diǎn)被業(yè)界公認(rèn)為未來汽車的最佳能源。簡(jiǎn)單來說，燃料電池是通過化學(xué)反應(yīng)將化學(xué)能轉(zhuǎn)換為電能的一種裝置，而能量的來源主要是依靠不斷供給燃料及氧化劑產(chǎn)生的。

理論上講，燃料電池能采用的燃料種類很多，甚至是傳統(tǒng)內(nèi)燃機(jī)所用燃料均可，不過真正能起電化學(xué)反應(yīng)的，僅僅是其中的氫和氧化劑中的氧，因此，氫燃料電池是目前燃料電池的研究核心。

二 物理電池

物理電池顧名思義，就是依靠物理變化來提供、儲(chǔ)存電能的電池統(tǒng)稱，如超級(jí)電容、飛輪電池等都屬于物理電池的家族成員。

超級(jí)電容是一種介于傳統(tǒng)電容與電池之間的電源元件，其主要依靠雙電層和氧化還原假電容電荷儲(chǔ)存電能，期間不發(fā)生化學(xué)反應(yīng)，因此被歸為物理電池的范疇。

與之前所介紹的化學(xué)電池相比，超級(jí)電容三大明顯優(yōu)勢(shì)，首先，其反復(fù)充放電達(dá)數(shù)十萬次(傳統(tǒng)化學(xué)電池只有幾百至幾千次)，壽命上要比化學(xué)電池高出很多;其次，超級(jí)電容在充放電時(shí)的功率密度極高，瞬間可放出大量電能，可滿足車輛更加寬泛的電力需求;第三，工作環(huán)境適應(yīng)能力更佳，通常室外溫度在-40℃-65℃時(shí)，其都能穩(wěn)定正常工作(傳統(tǒng)電池一般為-20℃～60℃)。

當(dāng)然，有優(yōu)勢(shì)就會(huì)有不足，能量密度低就是制約超級(jí)電容發(fā)展的首要瓶頸，所以，目前其主要應(yīng)用于車輛啟動(dòng)系統(tǒng)、軍事及少量公交車輛，至于是否可作為家用車動(dòng)力電源使用，還需等能量密度難題有所突破后方可知曉。

三 生物電池

生物電池(bio-fuel cells)，是指將生物質(zhì)能直接轉(zhuǎn)化為電能的裝置(生物質(zhì)蘊(yùn)涵的能量絕大部分來自于生物電池太陽能，是綠色植物和光合細(xì)菌通過光合作用轉(zhuǎn)化而來的)。

從原理上來講，生物質(zhì)能能夠直接轉(zhuǎn)化為電能主要是因?yàn)樯矬w內(nèi)存在與能量代謝關(guān)系密切的氧化還原反應(yīng)。這些氧化還原反應(yīng)彼此影響，互相依存，形成網(wǎng)絡(luò)，進(jìn)行生物的能量代謝。

在化石燃料日趨緊張、環(huán)境污染越來越嚴(yán)重的今天，生物燃料電池以其良好的性能向我們展示了一個(gè)美好的發(fā)展前景。但不可否認(rèn)的是，由于技術(shù)條件的制約，生物燃料電池的研究利使用還處于不成熟階段，電池的輸出功率小、使用壽命短等缺點(diǎn)制約其發(fā)展。