新能源汽车电池是什么？成本结构和有哪些种类？

锂电池根据应用领域的不同分为动力电池、储能电池和消费电子电池，不同类型锂电池的成本构成自然不同，我们今天就来讲一讲最广泛的新能源汽车动力电池成本。

电池单体是构成蓄电池的最小单元，由正极、负极、有机电解液等组成。而电池模组是由数个电池单体并联在一起，通过将数个电池组串联在一起组成一个电池单元，再将由数个电池单元串联在一起，就能构成动力电池的总成。

动力电池在不同的正负极材料下其成本有一定差别，整体来看材料成本占比较大，人工成本、折旧及其他制造费用占比较小，而材料成本则主要以正负极材料、隔膜、电解液和组件为主。

我们在动力电池成本模型里将 PACK 成本拆分成材料成本和生产成本，其中材料成本又包括电芯材料、模组材料及PACK材料，生产成本包括人力成本、折旧及其他制造费用。我们参考ANL的成本测算模型，选取方形电池进行成本拆分。

我们假设单车带电量60kWh，包括1个电池包，20个模组和240个电芯，以上假设主要用于测算模组和PACK组件成本。我们选取三元动力锂电池523型和磷酸铁锂电池作为研究对象进行分析比较。参考当升科技公告数据，我们假设三元(523)正极材料实际克容量为157mAh/g。参考国轩高科和丰元股份公告数据，目前国内磷酸铁锂正极材料实际克容量基本已经达到150mAh/g，我们取145mAh/g的平均水平作为磷酸铁锂正极材料实际克容量假设。参考杉杉股份公告数据，我们假设负极活性材料(人造石墨)实际克容量为350mAh/g。随着新能源汽车的发展，新能源汽车电池的创新也越来越多。目前我国正大力发展新能源汽车，国家和地方的补贴及限牌政策使得新能源汽车日渐成为购车族的最佳选择。大部分消费者只关心电动车的续航能力，却忽略了电动车的核心动力“动力电池”。今天来看看新能源汽车电池有哪些类型?新能源汽车电池的种类及特点。

充电过程中，磷酸亚铁锂中的部分锂离子脱出，经电解质传递到负极，嵌入负极碳材料;同时从正极释放出电子，自外电路到达负极，维持化学反应的平衡。放电过程中，锂离子自负极脱出，经电解质到达正极，同时负极释放电子，自外电路到达正极，为外界提供能量。

磷酸铁锂电池特点

1、能量密度较高。2019年一些优秀的电池厂家大概能做到能量密度175-180Wh/kg的水平，个别厂家采用叠片工艺、能量密度达到185Wh/kg;

2、安全性能好，磷酸铁锂电池正极材料电化学性能比较稳定，这决定了它具有着平稳的充放电平台，因此，在充放电过程中电池的结构不会发生变化，不会燃烧爆炸，并且即使在短路、过充、挤压、针刺等特殊条件下，仍然是非常安全的;

3、循环寿命长，磷酸铁锂电池1C循环寿命普遍达2000次，甚至达到3500次以上，而对于储能市场要求达到4000-5000次以上，保证8-10年的使用寿命，高于三元电池1000多次的循环寿命，而长寿命铅酸电池的循环寿命在300次左右;

4、安全环保，磷酸铁锂电池不含任何重金属和稀有金属，安全，无毒无污染，为绝对的绿色环保电池。由于磷酸铁锂材料整个生产过程中，清洁无毒，所有的原材料均为无毒无污染。

二、三元聚合物锂电池

三元聚合物锂电池是指正极材料使用镍钻锰酸锂(Li(NicoMn)O2)或者镍钻铝酸锂的三元正极材料的锂电池，三元复合正极材料是以镍盐、钻盐、锰盐为原料，镍钻锰的比例可进行必要调整。

三元聚合物锂电池的特点

1、能量密度高，理论能量密度达到280mAh/g，产品实际容量密度超过150 mAh/g;

2、循环性能好，在常温和高温下，均具有优异的循环稳定性;

3、电压平台高，在2.5-4.3/4.4V电压范围内循环稳定可靠;

4、循环寿命长，循环寿命500次容量保持80%以上;

5、晶体结构理想、自放电小、无记忆效应。

三、镍氢电池

镍氢电池是一种性能良好的蓄电池。镍氢电池分为高压镍氢电池和低压镍氢电池。镍氢电池正极活性物质为Ni(OH)2(称NiO电极)，负极活性物质为金属氢化物，也称储氢合金(电极称储氢电极)，电解液为6mol/L氢氧化钾溶液。镍氢电池作为氢能源应用的一个重要方向越来越被人们注意。

镍氢电池的特点

1、可靠性强，具有较好的过放电、过充电保护，可耐较高的充放电率并且无枝晶形成。具有良好的比特性。能量密度达到为60mAh/g。

2、循环寿命长，可达数千次之多。

3、低温性能优良，在-10℃时，容量没有明显改变。

新能源电车现在越来越成为许多人买车的首选，它相比燃油车更智能、更省钱，但电池仍旧是一个大问题，如电池的续航、密度、重量、价格和安全等问题。其实动力电池也分很多种，今天，就和大家聊聊当前不同种类的新能源电池。

那么，当前的动力电池大致有以下几种，分别是三元锂电池、磷酸铁锂电池、钴酸锂电池、镍氢电池、固态电池。其中，新能源电车普遍采用的是三元锂电池和磷酸铁锂电池，正所谓“双雄争霸”。

三元锂电池：比较典型的，正是宁德时代的镍钴锰系列，行业里还有镍钴铝系列等。在电池中加入镍元素，是为了提升电池的蓄电量以便更好地提升续航。

特点是体积小、重量轻、能量密度较高，约为240Wh/kg，热稳定性较差，更容易出现自燃问题。耐低温，不耐高温，低温使用下限值为零下30°C，冬季电量衰减15%左右。而热失控温度在200°C-300°C左右，自燃风险较高。

磷酸铁锂电池：是指用磷酸铁锂作为正极材料，碳作为负极材料的锂离子电池。相比于三元锂电池，其热稳定性更好一些，生产成本更低一些。而且磷酸铁锂电池的循环寿命会更长一些，一般为3500次，而三元锂电池一般在充放电2000左右开始衰减。

钴酸锂电池：钴酸锂电池也是锂离子电池的一个分支。钴酸锂电池结构稳定、容量比高、综合性能突出，但是钴酸锂电池安全性差、成本高。钴酸锂电池主要用于中小型号电芯，是电子产品中比较常见的电池，一般不用在汽车上。

镍氢电池：镍氢电池是二十世纪九十年代发展起来的一种新型绿色电池，具有高能量、长寿命、无污染等特点。镍氢电池的电解液为不可燃的氢氧化钾溶液，所以即便发生电池短路等问题一般也不会引发自燃现象，安全性有保障，制造工艺成熟。

但是镍氢电池充电效率一般、无法使用高压快充，性能方面比锂电池差了很多，因此从锂电池广泛应用后，镍氢电池也可能逐步被替代。

以上给大家介绍的都是液态电池，那么关于固态电池呢?

相比液态电池而言，固态电池具有续航里程长、成本低、安全高、寿命更长等一些优势。不过作为一种新技术，目前固态电池仍然处于研发阶段，技术尚不成熟，生产成本比较昂贵。

目前，国内外的汽车厂家也在积极攻克固态电池技术难题，包括蔚来、宁德时代等一些厂家都在积极研发固态电池。而在2023年2月的时候，日产欧洲研发高级副总裁David Moss表示，日产已经成功开发出全固态电池。

此前，宁德时代也发布了一款名为“凝聚态电池”的全新产品，能够达到500Wh/kg能量密度，这几乎是当前三元锂电池能量密度的1.5倍。但并不是传统意义上的半固态电池，是一种新形态电池。

目前大多数液态电池的续航里程都只有400km到600km之间，固态电池的续航里程能够轻松突破1000km，充电速度相比于液态电池快3倍以上。

如果固态电池在新能源汽车上大规模应用开来，那将会极大加速新能源汽车的发展，期待各家大显身手，看看固态电池是否会成为新能源之光。

终究，随着新能源汽车的发展，对于电池的要求只会越来越高，于行业而言，技术迭代会带来更多的行业增值，于大众而言，出行方式和出行质量也在悄然发生改变。