凤凰网汽车

作者 | 路梦怡

最近，一些读者和财叔说，自己正在考虑买一辆新能源电动车，但不知道该怎么选，想了解一下应该看哪些性能指标。

购买燃油车，大家关注的点基本很明确，品牌、外观、动力、排量……而购买新能源电动车，除了品牌和外观这些主观因素，最需要注意的，就是电动车的三大件——电池、电机和电控。

这里面，尤其是电池，需要特别注意。

对于一款电动车来说，电池是整车的“心脏”，在很大程度上决定了一款电动车的安全、续航里程等基本性能，新能源二手电动车不保值，很大原因，也是因为占据成本很大比重的电池，老化了，报废了。

目前，特斯拉、蔚来等主流电动车的电池，都是锂离子电池，像什么三元锂、磷酸铁锂之类的。

而最近，随着补贴退坡以及新能源汽车市场的扩张，车企在电池领域的技术也开始迭代，比如比亚迪的刀片电池、广汽新能源的石墨烯电池、长城汽车的无钴电池……五花八门，层出不穷。

那么，这些种类繁多的电池，到底有什么讲究？今天财叔就来说说，这电动车电池的门道。

不管什么电池，安全是第一考量

今年5月，一个关于电动车动力电池安全的“针刺测试”引发热议。

所谓“针刺测试”，就是用一根5毫米的钢针刺破电芯，以测试电池安全与否的试验。

在试验过程中，三元锂电池发生爆燃，放在电池上的鸡蛋直接被炸飞；磷酸铁锂块状电池表面温度达到200～400℃，鸡蛋被烤焦。

某车企发布的针刺试验结果

随后有企业出来对此试验的科学性进行争论，除了对测试方法的质疑，背后更是关于磷酸铁锂和三元锂电池不同技术路线的安全性之争。

所以，不管4S店销售给你吹得多好，电池怎么牛、技术如何高级，消费者第一要考虑的因素，还是电池的安全性。

事实上，最近一两年，电动车安全事故频出，已经成为消费者心中最主要的担忧。单就今年5月来看，在广东、湖南等地至少发生了5起电动车起火事故，甚至还有事故导致驾驶员无法及时逃生当场死亡。

导致电动汽车发生安全事故的原因，大都是电池的热失控。电池安全与电池材料的耐温性密切相关，从材料的属性来看，磷酸铁锂电池的热稳定性明显高于三元锂电池。

“在500℃的温度下，磷酸铁锂材料结构都非常稳定，但三元锂材料在200℃左右就会发生分解，且化学反应较剧烈，会释放氧分子，更容易引发热失控。”弗迪电池公司副总经理孙华军说。也正是由于安全方面的因素，大部分商用车搭载的是磷酸铁锂电池。

不少企业看好的无钴电池，也存在类似的安全风险。因为钴材料的主要作用就是保持电池结构的稳定，“高镍低钴”的研发方向，可能会导致电池过热，安全性受到一定程度的影响。

不过，虽然针刺试验等一系列的数据，都证明了磷酸铁锂电池的安全性，但在《电动汽车用动力蓄电池安全要求》等三项强制性国家标准中，单体针刺测试作为独立项目已被取消，不作为评价电池安全性的强制标准。

有行业专家说，如今的电池安全，既要电芯安全，也要电池系统安全，要在电池模块、电池壳体等方面加强安全设计，这并不单纯是材料就能决定的。

电池续航差距缩小，多关注循环寿命

虽然一些车企说，考虑到大多数用户每天出行的时间和距离，不必追求过高的续航里程，但从实际买车情况来看，续航里程更高的车，还是更受欢迎，车企也将“长续航”作为主要卖点。

相同体积或重量下，能量密度越高提供的电能也就越多，续航相对也越长。从目前的技术来看，三元锂电池的能量密度普遍在200Wh/kg，未来可能达到300Wh/kg；而大多数磷酸铁锂电池在200Wh/kg以下。

所以搭载三元锂电池的电动车续航，一般要比磷酸铁锂电池的里程长。也正因如此，之前搭载磷酸铁锂电池的多为微型电动车或A级电动车，续航在200～300公里之间。

同时，冬天电动车的续航里程衰减程度，在不同路线的动力电池上也有差异表现。

一般磷酸铁锂的最低使用温度不低于-20℃，而三元锂最低温度可达-30℃以下。比如在零下20℃时，三元锂电池能够释放70%～80%的容量，而磷酸铁锂电池只能释放50%～60%的容量，造成在寒冷天气下掉电的问题。

但这也是电动车以及动力电池在初期的发展状况，就目前的技术发展来看，续航衰减的问题已逐步得到解决。

首先是先天的弱势得到弥补，充分满足续航“够用”的需求。比如经过技术改进，某些车型的综合工况续航已能达到605公里。

其次是后天辅助系统的加持，大幅避免冬季里程衰减现象。大多数车辆都有相应的热管理，比如通过智能热泵空调等技术来提升热效率，保证电动车在冬季的性能。

最近，长城汽车蜂巢能源新发布的无钴电池，也表示能让续航达到880公里。

但不可否认，电动车电池衰减的问题依然存在。理论上讲，电池生命周期总续航=单次续航里程×循环寿命。当前电动汽车循环寿命在1000～3000次，折合成行驶里程和燃油车报废的里程差不多。

但电池使用过程中，随着微裂纹增加、电极阻抗增大等问题的出现，电池性能衰减，随之续航里程下降。相关企业也都在电池结构稳定等方面进行改进，以延长电池的循环次数。

充电效率不能忽视

新能源电动车充电大致分为慢充和快充两种形式。

在慢充条件下，充满电时间在五六个小时；直流快充则需要一两个小时。即使是业内领先、最大输出功率为250kW的特斯拉超级充电桩，给特斯拉Model 3充满电也需30分钟左右。

虽然也可以满足日常需求，但电动车充电还远远赶不上燃油车加油的速度。想要解决充电效率的痛点，除了不断改进充电桩技术，还需要电池在结构上做提升。

一些车企也在尝试做一些突破，比如广汽新能源最近公布了研发石墨烯电池的最新成果。他们公布了一个很牛的数据：8分钟充电至85%，充电时间与传统燃油车的加油时间相当。

石墨烯具备的优异电学特性，拥有机械柔韧性、大的比表面积以及导电性等优势。广汽称自己掌握了基于3DG公斤级小试制备技术，今年底石墨烯电池将进入量产测试阶段。

但问题是，石墨烯电池能否大规模搭载到电动车上？

其实，“石墨烯+电池”不是多新颖的组合，2017年，三星就宣称攻克了石墨烯电池技术，十几分钟就可以给手机充满电，但时至今日，三星石墨烯电池也没有落地应用的消息。

如何实现大规模的商业化，是石墨烯电池的最大问题。石墨烯体积能量密度低，如果做成整车电池有一定困难。

更重要的是，按照现在的市场行情来看，单层石墨烯的价格是数千元甚至数万元每克，这就意味着，搭载此类电池的电动车价格不会低，这与现在降低电动车成本的趋势相悖，消费者是否会为此买单？

许多专家认为，目前石墨烯作为动力电池主材料可能性不大。上海交通大学化学化工学院教授郭守武还表示，如果整车中的石墨烯电池并没有加入锂离子，没有办法改变动力电池的续航里程。

必须下降的电池成本

现在市面上有很多“油改电”的新能源电动车型。相比燃油版本，相对应的电动车版本要贵出5万元左右，有的豪华品牌甚至要贵出10万元。

“使用成本是低的，但是购置成本是高的。”中国科学院院士、中国电动汽车百人会副理事长欧阳明高说。

价格提升的主要原因之一，离不开高昂的电池成本，欧阳明高认为，现在的电池系统成本在0.6～1元/Wh。大多数电动车的电池成本，依然占到整车成本的1/3左右。

“过几年以后，电池的残余价值很低，我们认为电池的成本降低，是我们要满足整车厂要求，同时最终是满足客户要求。”国轩高科工程研究总院副院长林志宏也表示。

所以不论是从消费者购车还是从整车厂的角度看，降低电池成本，都成为电动车发展的重点。

降低电芯成本是降低电池成本的核心，而在电芯成本中，原材料的成本占到90％。相比于磷酸铁锂包含磷酸铁、碳酸锂等原材料，三元锂电池含的镍、钴、锰材料要贵得多。三元锂电池主要贵在钴材料上，当前，钴价维持在24万元/吨上下，基本是镍材料的10倍、锰材料的40倍。

也正是因此，补贴退坡后，磷酸铁锂电池才又重新回归许多车企的视线。如果不走磷酸铁锂路线，在保证电池稳定性的情况下，贴近锰酸锂路线的无钴电池，成为不少车企布局的重点。

但如前面所讲，尽管降低钴含量满足了大家降价的预期，但可能会导致安全风险，所以要做到真正的“无钴化”并不容易。

新型电池广泛搭载到整车上还有一段时间，所以接下来的电池格局不会有太大的改变，依然以三元锂为主。大众汽车集团(中国)首席执行官冯思翰就认为，未来几年磷酸铁锂与三元仍将同时存在，磷酸铁锂以价格优势取胜，三元锂则主打高性能、长续航的高端车型。

不过，未来的动力电池路线之争已经箭在弦上。

对消费者而言，一辆电动车无论走哪种电池技术路线，都不能在所有维度达到顶尖，但可以肯定的是，随着电池技术的提升，未来电动车的成本会更低、续航会更长、安全性会更高，电动车能够媲美燃油车的时间，也会越来越近。