电动汽车发展迅速的同时，人们对电动汽车电池技术的追求越来越高，蓄电更多、充电更快、成本更低等字眼常常出现在电动技术革新的消息中，然而，最理想的产品却一直未出现。

        过去10年，放话说要颠覆电池行业的“砖家”多不胜数，最终却都不知所踪。电池这玩意看似小，但要革新也不是简单的事，从1887年英国人最早发明干电池至今1百多年，电池技术依然万变不离其宗。

        而随着电动车的发展，电池技术重新被重视，各个国家技术人员使出浑身解数，努力朝着打造“蓄电更多、充电更快、成本更低”的电池努力着。每次有新电池技术的出现，都令人振奋人心，现在我们来一起来浏览市面上主流的电池技术吧。

铅酸蓄电池：最普遍的电池

        铅酸蓄电池是国内市面上最常见的电池，有2V、4V、6V、8V、12V和24V等系列，容量从200mAh到3000mAh。其最多运用在国内低速电动汽车上，主要特点是电压稳定价格便宜，但也存在着比能低、使用寿命短和日常维护频繁等问题。

        铅酸蓄电池虽然价格低廉，但其续航能力较低。所以，电动汽车上的完全由这种电池来提供能源并不是太合适。

磷酸铁锂电池：传统电动汽车电池

        磷酸铁锂电池属于锂离子二次电池，主要用作动力电池，而且它的放电效率较高，倍率放电情况下充放电效率可达到90%以上，而铅酸电池大约为80%。在电池中，磷酸铁锂电池的安全性也高于其他的电池，理论寿命可以达到7~8年，实际使用寿命大约为3~5年，性能价格比理论上为铅酸电池的4倍以上。

        但该电池也存在缺点，首先价格高于其他类型的电池，而且电池容量较小，续行里程短。其报废后基本上不能回收再利用，没有可回收价值。综上所述，磷酸锂铁电池在电动汽车上的应用，会使整体的成本提升，而且电池不可回收利用，这样会造成资源的浪费和消耗。

磷酸铁锰锂电池：比亚迪电池技术

        比亚迪最新研究的磷酸铁锰锂电池突破了传统的磷酸铁锂电池的能量密度限制，达到了三元材料水平，而在成本控制上比普通的磷酸铁锂更加优秀，而且已经应用在了比亚迪新e6电动车上，续航能力得到了大幅度的提升。

        磷酸铁锰锂电池是在磷酸铁锂电池上改进，添加了锰元素。据悉，当前比亚迪的磷酸铁锂电池的能量密度约是130Wh/kg（最理想值），而新型磷酸铁锰锂电池的能量密度则达到156Wh/kg。

        具体来说，磷酸铁锂理论比容量为170mAh/g，放电平台3.4V，材料能量密度是578Wh/kg；磷酸铁锰锂理论比容量为171mAh/g，放电平台4.1V，材料能量密度是701Wh/kg，比前者高21%。

        相对于磷酸铁锂，磷酸铁锰锂正极材料具备高电压、易管理、高体积密度、高循环寿命、高安全性、低成本和低温性能好等优势。

钴酸锂电池：特斯拉专属

        特斯拉使用的是技术成熟度和标准化程度较高的松下NCA系列18650钴酸锂电池，它普遍运用于笔记本电脑。TESLA采用了电池组的战略，85kWh的MODEL S的电池单元一共运用了8142个18650锂电池，工程师首先将这些电池以砖、片逐一平均分配最终组成一整个电池包，电池包位于车身底板。

        钴酸锂电池具有结构稳定、容量比高、综合性能突出、但是其安全性差而且成本非常高，主要用于中小型号电芯，标称电压3.7V。TESLA把这样的电池组合到一起，安全性就成了一个很需要关注的问题，TESLA的工程师在电池包内的保险装置分布到每一节18650钴酸锂电池，每一节18650钴酸锂电池两端均设有保险丝，当电池出现过热或电流过大时，保险丝会切断，以此避免因某个电池出现异常情况（过热或电流过大）时影响到整个电池包。

        因此，钴酸锂电池虽然本身存在着缺陷，但是在TESLA工程师在包装上的安全性基本可以忽略。显然，这样的解决方案还是很适合在纯电动汽车上发展。

        值得一提的是，目前特斯拉正在推进Model 3项目，新车将采用20700高性能钴酸锂电池，替换目前的松下18650钴酸锂电池，以提高Model 3的性能。

氢燃料电池：宇宙黑科技/日本最爱

        2014年，丰田正式发售氢燃料电池汽车Mirai，这是首次投放市场的燃料电池车。上个月开幕的东京车展上，本田展出了量产版氢动力汽车Clarity Fuel Cell，并宣布会在明年3月上市。从公布的数据来看，新Clarity会各种碾压丰田的氢动力标签Mirai，有兴趣的猫友们可以关注。

        不加油、不充电、不排放尾气、唯一排放的废物就是纯净水，真的有这样的车吗？答案是肯定的，这就是氢动力燃料电池汽车。

        对于氢动力燃料汽车仍浑然无解的同学，补充一剂常识：虽然燃料电池名字里面有“燃料”字样，同时氢气也能够跟氧气在一起剧烈燃烧，但在燃料电池却不是利用燃烧来获取能量，而是利用氢气跟氧气化学反应过程中的电荷转移来形成电流的，这一过程最关键的技术就是利用特殊的“电解质薄膜”将氢气拆分，整个过程可以理解成蚊子无法穿过纱窗，但是更小的灰尘却可以。电解质薄膜也是燃料电池领域最难被攻克的技术壁垒。

        另外，氢元素还是宇宙中最丰富的成分，氢元素在地球上储量也是最丰富的，而氢气在燃料电池中跟空气中的氧气结合，排出的唯一“废物”是纯净水。所以氢燃料电池一直被认为是“外星科技”，是最适合宇宙空间站或者宇宙探测器使用的备用能源之一。

        事实上，本田从上世纪80年代末就开始着手研发氢动力燃料，但是那么早，根本没什么人care。直到人类越来越开化之后，丰田、本田又开始推氢动力汽车引领新方向了。目前，丰田Mirai的价格约合38万人民币，加满5公斤氢气就可以连续跑上650km。据悉，本田Clarity Fuel Cell单次加氢的最大续航里程可以达到700km。

        在中国，由于氢燃料电池车的高成本、技术门槛高、资金投入大、产品基本不具备商业化条件等，无任何吸引力让厂商们心甘情愿这条道路上花费精力。中国加氢站寥寥无几，建设成本远比建设充电桩更高，导致中国车企对氢动力燃料汽车仍然无动于衷。

石墨烯电池：充电仅需4分钟

        近年来，与石墨烯相关的研究和产业化正在持续升温。今年10月25日，韩国光州科学技术院陆博士研发了新的电池技术——石墨烯超级电容，这项新技术被誉为汽车电池方面的明日之星，它的运用能有效解决当前电动汽车电池技术的瓶颈。

        目前市面上大部分锂电池的使用有诸多局限，一是价格较高，二是充电缓慢，三是续航不够，四是重量限制。而陆博士研发的石墨烯超级电容能比锂电池储存更多的电量，并且将充电耗时压缩到4分钟以下。

        说了这么多，到底什么是石墨烯呢？石墨烯（Graphene）是一种由碳原子以sp2杂化轨道组成六角型呈蜂巢晶格的平面薄膜，只有一个碳原子厚度的二维材料。石墨烯一直被认为是假设性的结构，无法单独稳定存在，直至2004年，英国曼彻斯特大学物理学家安德烈·海姆和康斯坦丁·诺沃肖洛夫，成功地在实验中从石墨中分离出石墨烯，而证实它可以单独存在。

        最薄、最坚硬、最导热、最导电，这所有的光环都在告诉人们，石墨烯是一种多么神奇的材料！然而，石墨烯真的没有缺点吗？事实上，只有没有任何缺陷的石墨烯才具备这些完美特性，而实际生产的石墨烯多为多层且存在缺陷。所以，现实要生产石墨烯是非常困难的，这点将成为石墨烯电池投入量产和商用的短板。

锂空气电池：蓄电量为锂电池10倍

        剑桥大学研究人员开发出了锂空气电池的实验室模型，解决了与相似的化学电池有关的数个问题。他们开发的锂空气电池能量密度高，充电次数“超过2000次”，能源使用效率理论上超过90%。

        锂空气电池的正极为多孔的导电碳材料，负极为锂金属，它的理论蓄电能力为锂离子电池的10倍，且重量更轻。放电时，从负极出发的锂离子在正极与空气中的氧气反应，产生一种叫作过氧化锂的固体产物，填充于碳电极的孔隙中。充电时，化学过程逆转，过氧化锂被分解释放氧气。

        不过，锂空气电池正处在研发的早期阶段，在实际应用时却存在多个重大缺陷，如低下的充电/放电效率和低下的能量效率，或者容易短路爆炸等；另外，目前锂空气电池只能在纯氧环境下使用，显然不符合人们的日常使用环境。

        为了让锂空气电池更具稳定性，剑桥大学化学教授克莱尔·格蕾（Clare P. Grey）和她的团队正在继续进行努力。预计还要10年时间，锂空气电池才能真正走向市场。