“电池-->化学电池-->动力电池-->二次电池+燃料电池”

电池分类方法很多，为了让大家比较全面地了解动力电池，我们按“由大到小”的思路来叙述。

电池分大类

按照能量的来源，可以将电池分为三大类：

  • 化学电池：将物质的化学能通过化学反应转化为电能；

  • 物理电池：在一定条件下实现能量直接转换；

  • 生物电池：将生物质能直接转化为电能。

如下图所示：

像我们熟知的太阳能属于物理电池，而这里，我们主要关注化学电池。按照工作性质，我们将化学电池分为：

  • 一次电池，也称原电池，即不能够再充电的电池，如生活中常用的锌锰干电池；

  • 二次电池，即可充电的电池，这也是汽车动力电池最基本的要求；

  • 燃料电池，指正负极本身不含活性物质，活性材料连续不断从外部加入，如氢燃料电池；

对于汽车动力电池，我们主要关注化学电池中的燃料电池和二次电池，也就是有两条技术路线。一条是以锂电池为主要研究方向的二次电池，目前发展迅速可谓“炙手可热”；另一条是一直被寄予厚望的以氢燃料为主要研究方向的燃料电池，但由于氢的来源问题还未实现大规模量产和工业化应用。

动力电池分类

通过上面一节，我们理解了动力电池在整个电池家族的位置，那么我们进入正题。下面是一张比较经典的图：

不知道大家是否还记得我们上篇文章中提到的动力电池基本性能参数，便能很好理解上图Y轴的体积能量密度Wh/L（也简称能量密度）以及X轴质量能量密度Wh/kg（也称为比能量）的概念。

总体来讲，二次电池可以分为铅酸电池（Lead Acid），镍镉电池（Ni-Cd），镍氢电池（Ni-MH）以及锂电池（Li）。

动力电池比较

下面开始画重点：

（数据来源：国联汽车，第一电动等综合整理）

上图总结和比较了不同动力电池主要性能指标以及代表车型和电池生产企业，在二次电池中，锂电池无论在能量密度，寿命和环保性能上都具有很大的优势，是目前动力电池的首选。

而燃料电池虽然能量密度很高，但是由于燃料的来源（比如氢气）要消耗比普通电动汽车更多的能源以及产生很严重的污染，目前还是很大的瓶颈。

根据《节能与新能源汽车技术路线图》，动力电池（二次电池）未来发展趋势如下：

可以看出，随着技术不断成熟，电池的性能逐年提升，电池的寿命逐渐与整车寿命趋于一致，同时伴随着电池成本的逐年下降。

最后提一下氢燃料电池，与二次电池比起来，有一个很大的优势，就是可以在很快时间（小于五分钟）给电池加满燃料，而不是等上几个小时来充满电。氢燃料电池充入的是氢气，而最终产生水分，也没有废旧电池回收的问题，可以说是真正的新能源汽车。

文末放上燃料电池汽车一张图片，我们一起憧憬未来……

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