从锂电池分类，三分钟了解动力电池主流技术

新能源汽车的动力电池可以分为二次电池（包括铅酸电池，镍镉电池，镍氢电池，锂电池）和燃料电池。

本期我们继续将其细化，从锂电池的分类入手，解析目前市场上动力电池的主流技术路线。

工作原理

首先纠正一个概念，锂电池按照正负极使用的材料不同，通常分两大类 ：

锂金属电池，也就是使用二氧化锰为正极材料，金属锂或其合金金属为负极材料的电池；锂离子电池，使用锂合金金属氧化物为正极材料，石墨为负极材料电池。

锂金属电池其性质不够稳定而且不能充电，所以不属于二次电池。对于新能源汽车来讲，我们平时说的锂电池，就是指锂离子电池。

我们来看看锂离子电池的工作原理，如下图：

锂离子电池主要由正极（含锂化合物），负极（碳素材料），电解液，隔膜四个部分组成：

电池充电时，正极上锂原子电离成锂离子和电子（脱嵌），锂离子经过电解液运动到负极，得到电子，被还原成锂原子嵌入到碳层的微孔中（插入）；

电池放电时，嵌在负极碳层中的锂原子，失去电子（脱插）成为锂离子，通过电解液，又运动回正极（嵌入）；

锂电池的充放电过程，也就是锂离子在正负极间不断嵌入和脱嵌的过程，同时伴随着等当量电子的嵌入和脱嵌。锂离子数量越多，充放电容量就越高。

分类

因正极材料不同，锂离子电池主要分为：磷酸铁锂（LFP），镍酸锂（LNO），锰酸锂（LMO），钴酸锂（LCO），以及镍钴锰酸三元锂（NCM）、镍钴铝酸三元锂（NCA），负极材料主要采用石墨碳材料。

各类型的化学成分，结构以及主要性能比较如下：

技术路线

基于上表，我们来理一理不同类型锂电池在市场的应用情况。

先说说钴酸锂，作为锂电池的鼻祖，当然也可能是作为动力电池先试试水，先用在特斯拉Roadster上，但由于其循环寿命和安全性都较低，事实证明其并不适用作为动力电池。为了弥补这个缺点，特斯拉运用了号称世界上的电池管理系统来保证电池的稳定性。钴酸锂目前在3C领域的市场份额很大。

第二是锰酸锂电池，主要先由电池企业AESC提出，这个AESC来头可不小，是日产和日本电气股份有限公司（NEC）的合资。锰酸锂代表车型是为日产聆风，由于其价格低，能量密度中等，安全性也一般，具有所谓的较好综合性能。所谓成也萧何败也萧何，也是正因为这种不温不火的特性，其逐步被新的技术所替代。

接着是磷酸铁锂，作为比亚迪的主打，其稳定好，寿命长，且具有成本优势，特别适用于需要经常充放电的插电式混合动力汽车，但其缺点是能量密度一般。

接着是三元锂电池，作为冉冉升起的新星，能量密度可达较高，但安全性相对较差。对于续航里程有要求的纯电动汽车，其前景更广，是目前动力电池主流方向。

下图是今年7月特斯拉发布的MODEL 3，采用松下的21700型的三元（NCA）圆柱形的电池。

其实，动力电池市场上，存在着中日韩三国巨头的技术路线之争，它们都在招兵买马，拓展疆土，抢夺山头，上演着所谓的“三国演义”。我们下期文章将会重点介绍，敬请期待。