動力電池性能比較，鋰動力電池

目前，電動汽車用的動力電池種類其實非常多，但是真正實用化的並不多。因為很多電池都有這樣或者那樣的問題。世界上大部分廠商都選擇了鋰電池，細節材料上有使用三元鋰電池的，有使用磷酸鐵鋰的，有使用錳酸鋰的，但是它們都可以歸結到鋰電池的範疇，需要充電放電，有循環次數。

氫燃料電池和鋅空氣電池都不是充電電池，是靠消耗其他材料（氫氣，鋅）產生電能，需要添加其他材料才能維持運行，更類似傳統燃油車加油的概念。

動力電池：氫燃料電池

首先我們來看被「給力哥」諷刺為傻瓜電池的氫燃料電池。燃料電池並不是一個新東西，它的歷史可以追溯到1838年，德國化學家提出了燃料電池的理論。真正實現商用化則是1955年的事情，美國通用電氣的工程師造出來實用化的氫燃料電池，隨即就應用了到美國太空探索的雙子星計劃（題外話，有興趣的可以搜索一下紀錄片《從地球到月球》，看看美國人的雙子星計劃，阿波羅計劃，再看看的神舟計劃，嫦娥計劃）。

1991年發展出來可以應用於汽車的氫燃料電池，這就是今天氫燃料電池的來源。

相對於其他電池，氫燃料電池最大的優勢是能量密度極高，實驗室可以做到3千瓦時每公斤，比其他類型的電池都高很多。用於汽車可以以更小的體積和重量，提供更長時間的續航。

但是，氫燃料電池也存在問題：

一是價格，氫燃料電池的核心零件是質子交換膜和鉑催化劑，都是非常昂貴的材料，用在不計成本的航天可以，用在汽車上昂貴的價格讓氫燃料電池普及困難，即使到2015年，豐田也只敢說整車5萬美元，30多萬人民幣。而目前的價格是150萬到200萬人民幣，遠遠高於燃油車和鋰電池的電動車；

二是燃料的來源和儲存，氫燃料電池需要氫氣，氫氣本身並沒有產業鏈支撐，製造，運輸，儲存，加註都極不方便，成本又很高，危險還很大，相比燃油車和鋰電池車成熟度太低。

從用戶體驗角度，氫燃料電池車還有很長的路要走。給力哥諷刺氫燃料電池為「傻瓜電池」，也不是完全沒有道理。

動力電池：鋅空氣電池

鋅空氣電池的歷史也很悠久，可以追溯到1878年。鋅空氣電池更加類似我們所實用的乾電池，實際上在很多領域，鋅空氣電池也在替代乾電池。

鋅空氣電池的能量密度較高，可以達到每公斤0.3千瓦時，比鋰電池高一，並且價錢便宜，鋅材料比鋰便宜的多。

但是鋅空氣電池也有兩個問題：

首先功率密度低，使用鋅空氣電池的電動車的雖然續航里程不遜色於鋰電池電動車，但是加速、爬坡性能都很糟糕，實用性不佳；

其次產業鏈不匹配，鋅空氣電池和氫燃料電池類似，也需要更換材料，鋅空氣電池需要把氧化鋅更換為金屬鋅，這就需要從發電廠，到電解鋅工廠，鋅電池製造廠，到汽車換電池站等一系列的產業鏈配套。這些都要從頭開始，同樣遠不如鋰電池成熟，要實用化也需要走很長的路。

動力電池：飛輪電池

飛輪電池是最近幾十年才發展出來的新型電池，它不是傳統的化學能轉化成電能的化學電池，而是內部有一個高速旋轉的飛輪，靠飛輪動能儲存能量的電池。

飛輪電池沒有化學物質，不存在爆炸燃燒之類的安全性問題，也不怕溫度變化，環境惡劣，循環壽命非常長。更可貴的是飛輪電池有極高的功率密度，達到5－10KW/kg，遠高於其他類型的電池，儘管能量密度和鋰電池差不多，但是高功率密度可以帶來極好的汽車加速性能，在能量回收的時候，也就可以承受更大的功率。

在保時捷918的概念車上，副駕駛位置就是一個飛輪儲能系統飛輪電池唯一的缺點就是貴，技術上，性能指標上，安全性上，飛輪電池都很適合汽車使用，但是高昂的價格註定它只可能出現在豪華車或者超跑上，而不能進入大眾用汽車。

動力電池：鋰電池

鋰電池的歷史可以追溯到70年代，是目前應用最廣泛的電池。

汽車用的動力鋰電池，其實也分好幾類，特斯拉最新用的松下電池已經是三元鋰電池了，三元鋰電池的能量密度、功率密度、安全性比較均衡，是中庸之選。

特斯拉的優勢是，用軟體的辦法，解決了充放電過程中的安全性問題。使得本來不偏重安全的三元鋰電池可以應用於汽車。

但是特斯拉的電源管理技術解決不了穿刺問題，只能靠加強電池包的保護來解決，遇到極端碰撞，強大的衝擊力擊破電池包的保護，特斯拉依然會起火爆炸，只是高強度的保護給了車主逃生的時間。

磷酸鐵鋰（也就是比亞迪所謂的鐵電池）是應用比較廣泛的電池，它的優勢是安全性相對比較好，儘管也有事故，但是相對其他鋰電池已經是最好的了。它的功率密度比較好，可以大倍率放電，有不錯的加速性能。在循環壽命方面磷酸鐵鋰也有優勢，長期使用成本相對較低。

磷酸鐵鋰的缺點是能量密度相對較低，同樣重量續航里程沒有優勢。此外，低溫性能比較差，冷天電量會損失很多。

綜合看，磷酸鐵鋰還是被一致看好的動力電池。

錳酸鋰電池，日本企業用的很多，優點是低溫性能比較好，低溫電量損失沒有磷酸鐵鋰那麼嚴重，價格也便宜，安全性不如磷酸鐵鋰，但是還不錯。但是材料本身不太穩定，容易產生氣體。

從目前的動力電池技術看，氫燃料電池、鋅空氣電池都需要新建一個產業鏈來支撐，這需要很長的時間和大量的投資，而且兩者都有弱點，競爭力很弱，很長一段時間不會有什麼希望。飛輪電池性能優異，但是價格昂貴，如果能找到大幅度降低成本的辦法，飛輪電池是最適合電動車的，可惜目前還沒有找到的跡象。這就決定未來很長一段時間，飛輪電池只能出現在一些超高價的豪華車和超跑上。