內(nèi)燃機汽車的心臟是動力系統(tǒng),，但是新能源車的心臟則是電池系統(tǒng),，因為電池系統(tǒng)的優(yōu)劣直接關系到車的行駛里程、使用便利性等等情況,，而目前新能源動力車型最大的技術瓶頸也恰恰限制在了電池系統(tǒng)上,，比如充電時間、充電效率,、能量密度以及體積,、材質(zhì)、安全或者質(zhì)量等等,。

　　電池三大分類

　　汽車所使用的電池主要分為三大類,，即為化學電池、物理電池以及生物電池,，分別為：化學電池,，化學電池是利用物質(zhì)的化學反應發(fā)電的電池系統(tǒng)，其中主要分為原電池,、蓄電池以及燃料電池和儲備電池四種,。

　　1、原電池,，其實就是一次性電池,，是指電池放點后不能用一般的充電方法使活性物質(zhì)復原而繼續(xù)使用的電池，如鋅-二氧化錳干電池,、鋰錳電池,、鋅空氣電池以及一次鋅銀電池等都是此類一次性電池。

原電池工作原理

　　2,、蓄電池,，又稱二次電池，是指電池在放電后可以通過充電的方法是活性物質(zhì)復原而繼續(xù)使用的電池,，其實也就是我們目前最常見的充電電池，比如鉛酸蓄電池,、鎳鎘電池,、鎳氫電池以及鋰離子電池等等,。

蓄電池是目前汽車上最常見的一種電池

　　3、燃料電池,，燃料電池又稱聯(lián)系電池,，是指參加反映的活性物質(zhì)從電池外部連續(xù)不斷的輸入電池，或者可以說其實燃料電池就是一個發(fā)電站,，比如質(zhì)子交換膜燃料電池,、堿性染料電池、磷酸燃料電池等等,。

　　4,、儲備電池，這種電池是指電池正負極與電解質(zhì)在儲存期間不直接接觸,，使用前注入電解溶液使正負極接觸,，此后電池進入待放電狀態(tài)，如鎂電池,、熱電池等等,。

儲備電池

　　物理電池，物理電池是利用光,、熱,、物理吸附等物理能量發(fā)電的電池，如太陽能電池,、超級電容器以及飛輪電池等,。

　　太陽能電池

　　生物電池，生物電池是利用生物化學反應發(fā)電的電池,，如微生物電池,。酶電池以及生物太陽電池等等。

　　微生物電池工作原理

　　新能源車對于電池系統(tǒng)的要求

　　就像對于內(nèi)燃機車對于發(fā)動機的各種要求,，新能源車對于電池組也有著苛刻的要求,，而這幾項對于電池組的要求則直接關系到了新能源車在電動驅(qū)動方面的效能等問題：

　　1、比能量,，為了提高電驅(qū)動的續(xù)航里程,，要求汽車上動力電池需要最大限度的存儲能量，但其前提是不能過多的增加車體自重,、占用空間,，所以需要電池組需要有很高的比能量。

　　2,、比功率,，為了能使電驅(qū)動的加速性能。爬坡性能以及負載性能與內(nèi)燃機車相提并論，所以對于電池組的比功率會有很高的要求,。

　　3,、充放電效率，電池中能量必須經(jīng)過充電-放電-充電的循環(huán),，高德充放電效率對于電驅(qū)動的行駛效率有著至關重要的作用,。

　　4、穩(wěn)定性,，電池組應當在快速充電和放電的往復工況中保持性能的穩(wěn)定性,，使其在動力系統(tǒng)使用條件下能達到足夠的放電循環(huán)次數(shù)。

　　5,、成本,，除了降低電池的初始購買成本，還要提高電池的使用壽命,。

　　6,、安全性，電池不能引起自燃或者燃燒,，同時在發(fā)生車輛碰撞的時候,，不會對駕乘人員造成人身傷害。

　　鉛酸蓄電池

　　鉛酸蓄電池自1958年發(fā)明以來,，其使用和發(fā)展已經(jīng)有了100多年的歷史,，其廣泛應用于內(nèi)燃機車的動力端，而新能源車所使用的鉛酸蓄電池因為需要為車輛提供動力,，所以它的主要發(fā)展方向是提高比能量,，增大循環(huán)使用的壽命。鉛酸蓄電池是最成熟的新能源電池系統(tǒng),，1881年,，世界第一輛電動三輪車使用的就是鉛酸蓄電池，猶豫鉛酸蓄電池成熟,、可靠性好,、原材料價格低廉，同時比功率也基本上可以滿足電動驅(qū)動的動力要求,，所以在新能源汽車中廣泛應用,。

鉛酸蓄電池

　　鉛酸蓄電池的優(yōu)點：

　　1、除鋰離子電池外,，在場用蓄電池中,，鉛酸蓄電池的電壓最高，即為2.0V;

　　2,、制造成本低廉;

　　3,、可以做成小至1Ah大至幾千Ah的各種尺寸和結(jié)構(gòu)的蓄電池;

　　4、高倍率放電性能良好，可用于發(fā)動機啟動;

　　5,、電能效率可以達到60%;

　　6,、高低溫性能良好，可以在-40℃～60℃條件下工作;

　　7,、易于浮充使用，沒有“記憶”效應,，且易于識別荷電狀態(tài),。

　　鉛酸蓄電池的缺點：

　　1、比能量低,，在新能源車重所需要占用的整體質(zhì)量以及體積比較大,，一次充電可行駛的歷程比較短;

　　2、使用壽命短,，且后期使用成本高;

　　3,、充電時間長;

　　4、鉛是重金屬,，存在污染,，與新能源動力車的概念背道。

　　鎳氫電池

　　鎳氫電池是20世紀90年代發(fā)展起來的一種新型電池,，它的正極活性物質(zhì)主要由鎳制成,，負極活性物質(zhì)則由氫合金支撐，屬堿性電池,。鎳氫電池具有高比能量,、高功率，適合大電流放電,、可循環(huán)充放電,、無污染，屬于一種綠色能源,，目前很多新能源動力車型所使用的電池組都會選擇鎳氫電池,。

大眾的Hybrid版途銳所使用的電池即為鎳氫電池

　　鎳氫電池的特點：

　　鎳氫電池具有無污染、高比能,、大功率,、快速充放電、耐用等諸多特性,，與鉛酸蓄電池相比,，鎳氫電池具有比能量高、質(zhì)量輕以及循環(huán)壽命長等特點,，同時還具有一下特點：

　　1,、比功率高，目前商業(yè)化的鎳氫電池功率可以達到1350W/kg;

　　2、循環(huán)次數(shù)多,，目前應用在電動車輛上的鎳氫動力電池組,，80%放點深度循環(huán)可以達到1000次以上，為鉛酸電池的三倍以上,，100%DOD循環(huán)壽命也在500次以上,，在混合動力的汽車上可以使用五年以上;

　　3、無污染,，鎳氫電池不含鉛,、鎘等對人體有害的金屬;

　　4、耐過充過放,，無記憶效應;

　　5,、使用溫度范圍大，正常使用溫度范圍在-30～50℃,，存儲溫度范圍-40～70℃

　　6,、安全，可以抵抗短路,、擠壓,、針刺、跌落,、加熱,、震動等情況，且不會發(fā)生爆炸或者燃燒現(xiàn)象,。

　　鋰離子電池

　　鋰離子電池最早在1990年由日本的索尼公司推向市場,，是目前世界上最新一代的充電電池系統(tǒng)，與其它電池想比,，其有電壓高,、比能量高、充放電壽命長,、無記憶效應,、無污染、更快的充電,、自放電率低一級工作溫度范圍款和安全等優(yōu)勢,，相比較鎳氫電池，混合動力汽車采用鋰離子電池,，可是電池系統(tǒng)的質(zhì)量下降40%～50%,、體積減小20%～30%，能源效率也有提升,。

鋰離子電池工作原理(磷酸鐵鋰電池其實只是鋰離子電池的一個分支)

　　鋰離子電池按照不同的正極材料可以分為錳酸鋰離子電池,、磷酸鐵離子電池以及鎳鈷鋰離子電池(鎳鈷錳離子電池)等,，大多數(shù)新能源車型所使用的第一代鋰離子電池均為錳酸鋰離子電池，其成本更低,、安全,，但是循環(huán)壽命欠佳，同時在高溫狀態(tài)下循環(huán)壽命短,，甚至在高溫狀態(tài)下會出現(xiàn)錳離子溶出現(xiàn)象,，而現(xiàn)在大多數(shù)新能源車型所使用的第二代電池組為磷酸鐵離子電池，也是未來鋰離子電池的發(fā)展方向所在,。

　　鋰離子電池優(yōu)點

　　1,、工作電壓高，其工作電壓為3.6V,，是鎳氫、鎳鎘電池工作電壓的3倍;

　　2,、比能量高,，其比能量達到150Wh/kg，是鎳鎘電池三倍,，鎳氫電池1.5倍;

　　3,、循環(huán)壽命長，其循環(huán)壽命可以達到千次以上,，在低放電深度下可以達到幾萬次,，超過了其它幾種二次電池;

　　4、自放電率低,，鋰離子電池的自放電率僅為6～8%,，遠低于鎳鎘電池和鎳氫電池。

　　5,、無記憶性,、無污染、隨意塑形,。

　　鋰離子電池缺點

　　1,、成本高，主要是正極材料的LiCoO 的成本高,，但按單位瓦時的價格來計算的話,，其實已經(jīng)低于鎳氫電池，與鎳鎘電池持平,，但高于鉛酸蓄電池,。

　　2、必須有特殊的保護電路,，以防止過充現(xiàn)象,。

　　燃料電池

　　燃料電池(Fuel Cell,，F(xiàn)C)是一種化學電池，它直接把物質(zhì)發(fā)生化學反應時釋放的能量轉(zhuǎn)化為電能,，工作時需要連續(xù)地向其供給活物質(zhì)(起反映的物質(zhì))燃料和氧化劑,。猶豫它是把燃料通過化學反應釋放出的能量變成電能，所以成為燃料電池,。燃料電池的發(fā)展是以電化學,、電催化、電極過程動力學,、材料科學,、化工過程和自動化等學科為基礎的，而最早的燃料電池在1839年格洛夫使用電解水產(chǎn)生的氫氣和氧氣而制造出了最早的燃料電池,。

燃料電池優(yōu)缺點

　　其實根據(jù)燃料電池車的工作原理來說,，其所謂的燃料電池其實就好象串聯(lián)式混合動力車的工作原理，其燃料電池并不是純粹意義上的電池,，而是一個輸送電能的“發(fā)動機”,，其將化學能轉(zhuǎn)化為電能后輸送給電池，爾后再將電能輸送給電動機,，或者其實稱它為串聯(lián)式混合動力車也未嘗不可,，但是它的優(yōu)點卻更多：

　　1、比如它的能量轉(zhuǎn)換的效率更高,。過氫氧化和作用將其所釋放的化學能轉(zhuǎn)變?yōu)殡娔?，而不通過熱機過程，也不受卡諾循環(huán)的限制;

　　2,、無污染,。其排放物僅為可食用的純凈水，或者說開車不需要帶太多的飲用水了,。

　　3,、結(jié)構(gòu)簡單。燃料電池車(質(zhì)子交換膜燃料電池)的電池模塊是一種積木化的結(jié)構(gòu),，使得電池組的組裝以及維護都非常方便,，同時因為其工作為誤解些運動部件，以及工作中只會產(chǎn)生水,，所以其在運行中的噪音也會更低,。

　　4、氫能源來源充分,。氫是一種來源非常廣泛的能源,，且是一種可再生資源，比如可以通過石油,、天然氣,、甲醇,、甲烷等進行重整制氫、光解水制氫等方法得到氫氣,。

　　不過缺點同樣存在,，其成本與其它新能源動力一樣會非常高，同時對氫的純凈度要求非常高,，以及因為氫屬于活性物質(zhì),，所以對于其儲存器具的要求也頗為嚴苛，致使其在科技含量以及成本上都不會比其它新能源動力低,，而這些也正是制約燃料電池發(fā)展的主要瓶頸,，雖然奔馳汽車在燃料電池方面有著不錯的發(fā)展，但是其瓶頸則依然卡在了電池能量密度,、制造成本等問題之上,。