中國(guó)汽車(chē)工業(yè)協(xié)會(huì)2015年1月12日發(fā)布的數(shù)據(jù)顯示，2014年，中國(guó)新能源汽車(chē)生產(chǎn)78,499輛，銷(xiāo)售74,763輛，比上年分別增長(zhǎng)3.5倍和3.2倍。這標(biāo)志著中國(guó)的新能源車(chē)產(chǎn)業(yè)正在進(jìn)入高速增長(zhǎng)期。然而，目前國(guó)內(nèi)絕大多數(shù)電動(dòng)整車(chē)廠的電池、電機(jī)依賴外購(gòu)，電控系統(tǒng)則由于涉及整車(chē)控制通常為自主研發(fā)或者聯(lián)合開(kāi)發(fā)。我們?cè)?jīng)聽(tīng)到過(guò)這樣的聲音，“中國(guó)的動(dòng)力電池技術(shù)與世界領(lǐng)先水平接近”，實(shí)際上真的是這樣嗎？
電動(dòng)汽車(chē)的發(fā)展可謂一波三折。在1834年，就誕生了第一輛電動(dòng)汽車(chē)，當(dāng)時(shí)使用的是干電池，續(xù)航里程很短。隨著卡爾·奔馳在1886年發(fā)明了內(nèi)燃機(jī)車(chē)之后，電動(dòng)汽車(chē)幾乎銷(xiāo)聲匿跡。1973年，中東爆發(fā)石油危機(jī)，使世界汽車(chē)巨頭又掀起了電動(dòng)車(chē)的研發(fā)浪潮，但因電池特性和技術(shù)限制，此次仍未能令電動(dòng)車(chē)發(fā)展起來(lái)。但我們看到1971年豐田推出了首款混合動(dòng)力車(chē)——普銳斯。其采用的是具備大電流充放能力的鎳氫電池，安全性好，但是比容量低，體積大。
隨著第四代普銳斯的誕生，該車(chē)除了HEV版本提供鎳氫電池外，還為其PHEV版本配備了鋰電池，比容量得到了提升，但安全性卻下降了。至此，我們不禁要問(wèn)，究竟哪類(lèi)電池才是最好的？好電池的標(biāo)準(zhǔn)是什么？對(duì)此，有業(yè)內(nèi)人士指出，任何一類(lèi)電池都有其優(yōu)劣勢(shì)，它們適合的應(yīng)用也不同。
主流動(dòng)力電池優(yōu)劣勢(shì)分析
當(dāng)前比較主流的電池包括超級(jí)電容器、金屬氫化物鎳電池、鋰離子電池、燃料電池。超級(jí)電容器的特點(diǎn)是可承受瞬間大電流充放電，但儲(chǔ)電量低，不能驅(qū)動(dòng)車(chē)輛長(zhǎng)時(shí)間的使用；金屬氫化物電池具備大電流充放電能力，安全性好，但是比容量低，體積較大；鋰離子電池的電壓在這幾類(lèi)電池中最高，比容量高，但它的是安全性、低溫性能差；燃料電池從去年開(kāi)始走進(jìn)更多人的視線，能量?jī)?chǔ)備充足，可快速補(bǔ)充燃料，但成本高，瞬間輸出能力差，致命的缺陷是不能進(jìn)行能量的回饋，導(dǎo)致驅(qū)動(dòng)的車(chē)輛不能只用燃料電池實(shí)現(xiàn)剎車(chē)時(shí)能量的回收。
目前市場(chǎng)的主流的新能源汽車(chē)包括日產(chǎn)聆風(fēng)、豐田普銳斯、雪佛蘭沃藍(lán)達(dá)等，當(dāng)然還有紅得發(fā)紫的特斯拉ModelS。這四款車(chē)無(wú)一例外地都采用了鋰電池或鎳氫電池，因此也可以看出，在上述四種動(dòng)力電池中，鋰電池與鎳氫電池是競(jìng)爭(zhēng)最為激烈的兩類(lèi)電池。許多業(yè)內(nèi)人士對(duì)功率密度、能量密度、最大容量等參數(shù)各有說(shuō)辭。
實(shí)際上，并非所有的參數(shù)都高才是最好的（當(dāng)然也不可能實(shí)現(xiàn)）。匡德志指出，功率密度跟電池的應(yīng)用領(lǐng)域直接相關(guān)，如果用在混合動(dòng)力車(chē)對(duì)功率要求較高的領(lǐng)域，必然要求功率密度也較大；如果用在純電動(dòng)車(chē)對(duì)功率要求不高但儲(chǔ)能要求較高的領(lǐng)域，功率密度要求則可以降低一些，但能量密度要夠大。匡德志強(qiáng)調(diào)，不論是鎳氫電池還是鋰電池，它的功率密度和能量密度都可以通過(guò)電池設(shè)計(jì)者根據(jù)應(yīng)用情況進(jìn)行調(diào)整。
例如，特斯拉ModelS具有480公里的續(xù)航，其18650鋰電池的能量密度達(dá)到了200瓦時(shí)/千克；而雪佛蘭沃藍(lán)達(dá)同樣采用鋰電池，由于其對(duì)于純電續(xù)航的要求并不高，只有60公里，因此其能量密度僅為88瓦時(shí)/千克（16千瓦時(shí)÷181千克）。
電池各項(xiàng)性能的關(guān)系
此外，動(dòng)力電池的各項(xiàng)性能是相互平衡的，或者說(shuō)“牽制”的，電池性能的優(yōu)劣不取決于單個(gè)電池的某項(xiàng)特性，而取決于綜合性能。從上圖中我們可以看出，容量與耐久性、高溫性能與低溫性能、散熱性與絕緣性、容忍性與成本是四組互相“矛盾”的參數(shù)。因此，匡德志強(qiáng)調(diào)，只有綜合考慮電池性能參數(shù)與環(huán)境之間的關(guān)系，才能真正具有應(yīng)用價(jià)值。
