磷酸鐵鋰離子電池屬于鋰離子電池的一種，目前如比亞迪e6、北汽ev160、騰勢等一些電動(dòng)汽車生產(chǎn)廠商均將其作為車輛的動(dòng)力源。磷酸鐵鋰離子電池?zé)岱€(wěn)定性是目前車用鋰離子電池中最好的，當(dāng)電池溫度處于500-600℃高溫時(shí)，其內(nèi)部化學(xué)成分才開始分解，而同屬鋰離子電池的鈷酸鋰離子電池在180-250℃時(shí)內(nèi)部化學(xué)成分就已處于不穩(wěn)定狀態(tài)。換言之，磷酸鐵鋰離子電池的安全性在鋰離子電池中首屈一指，也正因如此，其也成為目前電動(dòng)汽車電池的重要門類之一。

三元鋰離子電池為何受到特斯拉青睞？

特斯拉MODELS使用的三元鋰離子電池的重量能量密度約為200Wh/kg，而磷酸鐵鋰離子電池的能量密度約為150Wh/kg，這意味著同樣重量的三元鋰離子電池比磷酸鐵鋰離子電池的續(xù)航里程更長。但是，當(dāng)三元鋰離子電池自身溫度為250-350℃時(shí)，其內(nèi)部化學(xué)成分就開始分解，因此對電池管理系統(tǒng)提出了更高的要求。以特斯拉MODELS車型為例，整車裝有7000余節(jié)18650三元鋰離子電池，電池管理系統(tǒng)要監(jiān)測其中每節(jié)電池的使用狀態(tài)，無疑加大了電池管理系統(tǒng)的控制難度。

燃料動(dòng)力電池是未來汽車最理想能源

燃料動(dòng)力電池是將化學(xué)能轉(zhuǎn)化為電能的發(fā)電裝置，不是通常所說的“電池”。其能量的來源重要是依靠不斷供給燃料及氧化劑出現(xiàn)，而且能量轉(zhuǎn)換效率高、無污染、壽命長、運(yùn)行平穩(wěn)，被業(yè)界公認(rèn)為未來汽車的最佳能源。

就當(dāng)今市場而言，燃料動(dòng)力電池汽車離我們并不遙遠(yuǎn)。去年年底，豐田汽車公司正式在日本國內(nèi)發(fā)售氫燃料動(dòng)力電池車“MIRAI”（未來），其續(xù)航里程能達(dá)到約700km，在行駛過程中只排放水。MIRAI的工作原理為：儲(chǔ)氫罐中的氫氣與車頭吸入的氧氣在燃料動(dòng)力電池內(nèi)發(fā)生反應(yīng)，出現(xiàn)的電能驅(qū)動(dòng)電機(jī)從而帶動(dòng)車輛，而反應(yīng)出現(xiàn)的剩余電能會(huì)存入到儲(chǔ)能電池中。位于車身后部的兩個(gè)儲(chǔ)氣罐最大可存儲(chǔ)5公斤氫燃料，通常情況下，3分鐘就可以完成氫燃料補(bǔ)給。

新型電池技術(shù)：物理電池

物理電池是依靠物理變化來供應(yīng)、儲(chǔ)存電能的電池統(tǒng)稱，如“瞬間充滿電的超級電容”、“比功率達(dá)5000-10000W/kg的飛輪電池”等都屬于物理電池家族的成員。

1、超級電容

超級電容是一種介于傳統(tǒng)電容與電池之間的電源元件，功率密度高達(dá)300-500W/kg，是普通電池的5-10倍。它重要依靠雙電層和氧化還原假電容電荷儲(chǔ)存電能，其間不發(fā)生化學(xué)反應(yīng)，因此被歸為物理電池的范疇。相比化學(xué)電池，超級電容有三大明顯優(yōu)勢：

①反復(fù)充、放電次數(shù)達(dá)十萬次（傳統(tǒng)化學(xué)電池只有幾百至幾千次），壽命上要比化學(xué)電池高出很多；

②超級電容在充、放電時(shí)的功率密度極高，瞬間可放出大量電能，可滿足車輛更加寬泛的電力需求；

③工作環(huán)境適應(yīng)能力更佳，通常室外溫度在-40℃～65℃時(shí)，其都能穩(wěn)定正常工作（傳統(tǒng)電池一般為-20℃～60℃）。

2、飛輪電池

飛輪電池是上世紀(jì)90年代提出的一種新概念電池，它是利用類似飛輪轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)出現(xiàn)能量的原理實(shí)現(xiàn)充、放電。大名鼎鼎的“保時(shí)捷911GT3混合動(dòng)力賽車”以及被評為當(dāng)今四大神車之一的“保時(shí)捷918Spyder”均在兩前輪處安裝有飛輪電池，飛輪技術(shù)將制動(dòng)所收集的動(dòng)能轉(zhuǎn)化為電能，并將能量貯存于一個(gè)飛輪之中。在加速過程中，該能量將轉(zhuǎn)移至前輪，在提高加速的同時(shí)減少內(nèi)燃機(jī)的燃油消耗。

由于技術(shù)和材料價(jià)格的限制，飛輪電池的價(jià)格相對較高，在小型場合還無法體現(xiàn)其優(yōu)勢。但在太空、大規(guī)模交通運(yùn)輸以及特種方面要大型儲(chǔ)能裝置的場合，飛輪電池已得到逐步應(yīng)用。

動(dòng)力鋰電池發(fā)展趨勢

隨著新能源汽車的發(fā)展，電池作為重要部件之一，能量密度在不斷提高。中信國安盟固利新能源科技有限公司研究院副院長劉正耀表示：“電池革命的關(guān)鍵在于材料，三元材料將成為主流的正極材料體系，石墨與軟碳、硬碳等具備不同特性的負(fù)極材料混合應(yīng)用也將成為負(fù)極材料的主流體系。另外，石墨烯在我國已經(jīng)開始進(jìn)入中期試驗(yàn)階段，量產(chǎn)后會(huì)大幅度提高電池的能量密度水平及壽命?！?/p>

同樣，電池專家肖成偉也表示：“動(dòng)力鋰電池向著高能量密度的趨勢發(fā)展。從安全性角度考慮，磷酸鐵鋰離子電池要優(yōu)于其他種類電池，而且它在我國應(yīng)用的數(shù)量也是最大的；從正極材料來講，磷酸鐵鋰材料不僅是研究關(guān)注的重點(diǎn)，也是產(chǎn)業(yè)化的重點(diǎn)。另外，大家都希望把能量密度達(dá)到300Wh/kg電池實(shí)現(xiàn)批量化應(yīng)用，那么就可以將高鎳材料與石墨類材料匹配，同時(shí)與薄型改性的隔膜涂層結(jié)合，逐步做到300Wh/kg；從負(fù)極材料來講，石墨類的材料現(xiàn)在已經(jīng)是很成熟的產(chǎn)品，未來則以硅碳作為研發(fā)重點(diǎn)。