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隨著電動(dòng)汽車（EV）電池價(jià)格持續(xù)下跌，全球電動(dòng)汽車的供應(yīng)量和對(duì)其電池的需求量都在增加。自2010以來(lái)，鋰離子電動(dòng)汽車電池組的平均價(jià)格從1200美元/千瓦時(shí)降至132美元/千瓦時(shí)。每個(gè)電動(dòng)汽車電池組內(nèi)都有多個(gè)相互連接的模塊，由數(shù)十到數(shù)百個(gè)可充電鋰離子電池組成?？偟膩?lái)說(shuō)，這些電池約占平均電池組總成本的77%，約為101美元/千瓦時(shí)。

電動(dòng)汽車電池各部件占電池組總成本的百分比：

為什么陰極這么貴？

陰極是電池的正極。當(dāng)電池放電時(shí)，電子和帶正電的分子（同名鋰離子）都從陽(yáng)極流向陰極，陰極將兩者存儲(chǔ)起來(lái)，直到電池再次充電。這意味著陰極有效地決定了電池的性能、范圍和熱安全性，從而決定了電動(dòng)汽車本身，使其成為最重要的部件之一。它們由各種金屬（精煉形式）組成，具體取決于電池化學(xué)，通常包括鋰和鎳?，F(xiàn)代常用的陰極成分包括：  

構(gòu)成陰極的電池金屬需求量很大，特斯拉等汽車制造商爭(zhēng)相確保供應(yīng)。事實(shí)上，陰極中的金屬材料，以及電池其他部分的金屬材料，約占電池總成本的40%。

陰極以外的組件占電池成本的49%

電池制造過(guò)程包括生產(chǎn)電極、組裝和完成電池，占總成本的24%。陽(yáng)極是電池的另一個(gè)重要組成部分，占總成本的12%，約占陰極的四分之一。鋰離子電池的陽(yáng)極通常由天然或合成石墨制成，其價(jià)格往往低于其他金屬材料。

新能源汽車的心臟——?jiǎng)恿﹄姵?/span>

動(dòng)力電池作為新能源汽車的動(dòng)力來(lái)源，是整車中最重要的系統(tǒng)，占整車成本30%~40%，這也是區(qū)別于其他傳統(tǒng)燃油汽車的標(biāo)志性部件，傳統(tǒng)燃油車的心臟是發(fā)動(dòng)機(jī)，新能源汽車的心臟就是動(dòng)力電池。

目前，由于新能源汽車偶發(fā)安全事故，冬季續(xù)航里程嚴(yán)重縮短等原因，導(dǎo)致對(duì)新能源汽車的未來(lái)發(fā)展前景心存疑惑，原因主要有四點(diǎn)：新能源汽車?yán)m(xù)航里程、動(dòng)力電池安全性充電便利及電池回收。

而這四個(gè)問(wèn)題小編把它們歸結(jié)為一個(gè)問(wèn)題：動(dòng)力電池的問(wèn)題。

所以，新能源汽車是政策導(dǎo)向的產(chǎn)物，還是未來(lái)能代替燃油車、滿足市場(chǎng)真實(shí)需求的產(chǎn)物關(guān)鍵在于能否解決動(dòng)力電池的問(wèn)題？

動(dòng)力電池的結(jié)構(gòu)組成

動(dòng)力電池是由數(shù)個(gè)電池單體、CSC信息采集系統(tǒng)、電池管理控制單元（BMU）、電池高壓分配單元、冷卻系統(tǒng)等組成。

汽車動(dòng)力電池單體

電池單體是構(gòu)成蓄電池的最小單元，由正極、負(fù)極、有機(jī)電解液等組成。而電池模組是由數(shù)個(gè)電池單體并聯(lián)在一起，通過(guò)將數(shù)個(gè)電池組串聯(lián)在一起組成一個(gè)電池單元，再將由數(shù)個(gè)電池單元串聯(lián)在一起，就能構(gòu)成動(dòng)力電池的總成。而目前市面上的動(dòng)力電池裝車量主要由三元鋰電池和磷酸鐵鋰電池提供，所以下面我們來(lái)重點(diǎn)講解這兩種類型的動(dòng)力電池。

動(dòng)力電池類型——三元鋰電池

三元聚合物鋰電池，簡(jiǎn)稱三元鋰電池，指正極材料使用鎳鈷錳酸鋰（Li(NiCoMn)O2）或者鎳鈷鋁酸鋰的三元正極材料的鋰電池，三元復(fù)合正極材料是以鎳鹽、鈷鹽、錳鹽為原料，里面鎳鈷錳的比例可以根據(jù)實(shí)際需要調(diào)整，三元材料做正極的電池相對(duì)于鈷酸鋰電池安全性高，三元鋰電池是一種集高 能量密度和高電壓為一體的儲(chǔ)能裝置，已廣泛應(yīng)用于移動(dòng)和無(wú)線電子設(shè)備、電動(dòng)工具、混合動(dòng)力和電動(dòng)交通工具等領(lǐng)域。

三元鋰電池之所以受到眾多車企的青睞，主要是得益于三元鋰電池的能量密度較高，能量密度越大，就意味著動(dòng)力電池的單位體積或重量?jī)?nèi)存儲(chǔ)的電量越多。

一般來(lái)說(shuō)，電池的能量密度越高，純電動(dòng)車的續(xù)航能力就越高，因此對(duì)于追求極力追求長(zhǎng)續(xù)航里程的新能源車企來(lái)說(shuō)，三元鋰電池的續(xù)航優(yōu)勢(shì)非常有吸引力。同時(shí)，三元鋰電池在抗低溫性能上也有一定的優(yōu)勢(shì)，在同樣的低溫條件下，相比其它類型的電池，三元鋰電池的冬季電量衰減更小，更適合寒冬的北方地區(qū)。

而三元鋰電池的缺點(diǎn)是穩(wěn)定性較差，當(dāng)溫度達(dá)到250-350℃時(shí)容易熱失控，在快速充電過(guò)程中存在較高的自燃風(fēng)險(xiǎn)，因此三元鋰電池對(duì)散熱性能的要求很苛刻，這對(duì)于BMS電池管理系統(tǒng)也有更高的技術(shù)要求。

動(dòng)力電池類型—磷酸鐵鋰電池

磷酸鐵鋰電池，是一種使用磷酸鐵鋰（LiFePO4）作為正極材料，碳作為負(fù)極材料的鋰離子電池，單體額定電壓為3.2V，它的最大優(yōu)勢(shì)是安全性高。目前磷酸鐵鋰電池的熱穩(wěn)定性是最好的，熱失控溫度普遍在500度以上，電池自燃的風(fēng)險(xiǎn)很低。其次，磷酸鐵鋰電池的循環(huán)壽命也比較長(zhǎng)，充放電循環(huán)次數(shù)大于3500次后才會(huì)開(kāi)始衰減，相當(dāng)于可以用10年之久。除此之外， 磷酸鐵鋰電池的價(jià)格也有很大優(yōu)勢(shì)。

磷酸鐵鋰電池具有工作電壓高、能量密度大、循環(huán)壽命長(zhǎng)、安全性能好、自放電率小、無(wú)記憶效應(yīng)的優(yōu)點(diǎn)。

不過(guò)，由于磷酸鐵鋰電池的能量密度不如三元鋰電池高，目前前者的能量密度平均為130-140Wh/kg，三元鋰電池平均為160Wh/kg，因此在續(xù)航方面很難與三元鋰電池相提并論，這也是為什么采用磷酸鐵鋰電池的純電動(dòng)車少的原因。

動(dòng)力電池類型—?dú)淙剂想姵?/span>

相比蓄電池，目前十分小眾的氫燃料電池是真正意義上“零排放”的清潔能源，它將氫氣和氧氣的化學(xué)能直接轉(zhuǎn)換成電能的發(fā)電裝置?；驹砭褪请娊馑哪娣磻?yīng)，把氫和氧分別供給陰極和陽(yáng)極，氫通過(guò)陰極向外擴(kuò)散和電解質(zhì)發(fā)生反應(yīng)后，放出電子通過(guò)外部的負(fù)載到達(dá)陽(yáng)極，只會(huì)產(chǎn)生水和熱。

可以說(shuō)，氫燃料電池的優(yōu)勢(shì)不僅僅體現(xiàn)在電池能量轉(zhuǎn)換效率高，而且無(wú)污染、無(wú)噪聲。而從長(zhǎng)遠(yuǎn)的角度來(lái)看，氫燃料電池必將是未來(lái)動(dòng)力電池行業(yè)的一個(gè)重點(diǎn)發(fā)展方向。好比說(shuō)，最近現(xiàn)代汽車就公布了一個(gè)“2025戰(zhàn)略”，除了要擴(kuò)大純電動(dòng)車銷量，氫燃料電動(dòng)車也在其銷量規(guī)劃中。此外，像豐田、本田等知名車企也在積極推動(dòng)氫燃料電池技術(shù)的發(fā)展。

但現(xiàn)階段而言，氫燃料電動(dòng)車的許多問(wèn)題仍然得不到有效解決，最主要的原因是氫氣儲(chǔ)存不便，同時(shí)目前的造價(jià)成本也過(guò)高。

動(dòng)力電池未來(lái)發(fā)展趨勢(shì)是：能量密度越來(lái)越高，充電速度越來(lái)越快，安全性越來(lái)越強(qiáng)，成本越來(lái)越低。

文章來(lái)源：模切之家