[ EV知道 实验室 ]谈到新能源汽车自然就会谈到动力电池，而电池这个东西对于我们大多数人来说又是个既熟悉又陌生的存在。熟悉的是电池存在于我们身边方方面面的应用之中，陌生的则是它的来龙去脉、脾气秉性。而大规模应用于新能源汽车的三元锂离子则是一个不断更新的电池体系，涉及了物理学与化学的诸多研究领域。这就使得人们对于锂电池更加缺乏深入理性的了解，而这个系列文章将试图将车载动力电池的相关问题做一个浅显的介绍，希望能对朋友们有所帮助。

广义上的新能源中常见的类型就包括了电动汽车、插电混合动力汽车、混合动力汽车等等类型都会用到车载动力电池。这些电池里除了部分混合动力车型搭载的是镍氢电池外大多数都是锂离子电池，而同样都是电池，这些装在不同类型车上的电池就只是我们一般能看到了容量上的区别吗？

我们日常说到一个电池，最多被提及的往往不过是它的电池容量及相关参数（额定电压、额定容量等），可能还会关注一下它的质量能量密度、循环寿命这些。而实际上电池有几大核心要素，包括了安全性、成本、能量密度、功率密度、工作温度等等。

上面是某电芯企业的宣传材料中给出了产品简介，其中就包括了很多我们日常并不关心的参数。而这些参数中其实很多都是互斥的，比如能量和功率密度常常是鱼与熊掌不可兼得的。能量密度高的电池，活性物质涂的厚，导电剂用的少，相应的在高功率的时候工作能力就差一些；而功率密度高的电池恰好相反。

所以某一款车型甚至某一类车型在选择电池时仅在电池性能这一个方面所关注的内容就已经是非常复杂的了，往往是一个不断相互调整、妥协、平衡等等的一系列工作。今天我们所要谈的电动与混动车型的电池选择，也正是试图将这一复杂的工作尽可能的简化出来，给有兴趣的朋友一个观点上的启发。

从电池应用特点上看，电动（EV）与插电混动（PHEV）使用电池的主要目的是储存行驶所需的能量，目前国内这类车型所携带电池容量普遍在10kWh以上（毕竟我们要求PHEV的纯电续航里程在50km以上），甚至有些EV车型已经到了100kWh的量级。但在混动应用（HEV） 中，使用电池的主要目的是提高发动机的燃油经济性，弥补发动机从低速开始加速（驱动）和减速能量回收（再生）的短板。这类应用中，各类HEV所携带电量普遍在2kWh以内。

而在驱动策略上，HEV和PHEV的逻辑显然更为复杂，电动部分的能量流相对于EV变化、转换更加频繁。但无论是哪种电池应用，其实对于电池的浅充浅放的超短循环都有不可回避的硬性需求。

上图是早前某机构对于电池充放电循环寿命的研究，具体循环次数不必细究，但在趋势上是可以参考的。从图中可见，早期的铅酸电池是完全无法应对这种需求的，而锂离子电池和镍氢电池在应对浅充浅放应用上具有非常优秀的表现，已经完全具备了实用性。

值得额外说一句的是，某日企的HEV车型上长期坚持使用镍氢电池，除了早期锂电池不成熟、成本较高等因素以外，镍氢电池极为优秀的浅充浅放性能也是其重要的考虑因素。至于近期也逐步切换到锂电池体系，那更多是考虑其他方面的因素了。

对于这些类型车辆电池选择的影响，更多的体系在了对于电池功率特性的区别之上。上面提到了EV、PHEV车型的载电量与HEV车型存在着10倍以上的差距，而这个差距体系在功率上就极为明显了。

以前我们曾经提到过一个叫充电倍率的指标，单位是C。充电倍率通俗的说就是一块电池要用一小时的几倍时间充满，1小时充满是1C、2小时充满是0.5C而半小时充满就是2C。这个指标对于电池来说是一个非常重要、特别与安全性能关联密切的参数。

同样的功率需求，比如10kW，对于EV、PHEV来说可能不过是不到1C的小事情，而对于HEV来说则就是差不多高达10C的巨大挑战。这就直接决定了大载电量车型与小载电量车型选择电池时对于功率特性存在根本的不同，一个可以更偏向于电池的能量密度、功率密度够用就好，而另一个则就要全力保障电池的超高功率密度了。

以前我们也讨论过锂电池基于自身的电化学特性，其功率密度提升也是有其物理极限的。而基于前面提到的功率密度与能量密度之间的矛盾，过高的功率密度会造成能量密度过低，导致所需电量电池体积与质量的过度增加而导致工程层面的不可用。

可喜的是，根据电池的充放电特性，电池在一定的SOC区间内存在着更好的功率特性。结合起锂电池优秀的浅充浅放循环特性，就使得我们可以充分的利用这些特点，在诸多需求、矛盾中取得一个平衡点。

工程师们的解决方案就是根据预期的大功率需求情况，选取电池一个合适的SOC区段作为电荷维持区间（Charge Sustaining,CS）。在区间内电池应对对应功率需求场景时，无论是安全、寿命等等都能获得一个比较均衡、可以接受的结果。

最终在我们常见的这几类新能源车型中就可以见到与上图近似的电池SOC使用范围上的管控逻辑了。这个电池使用范围也可以说是长寿面推荐SOC使用范围，可能很多新能源车的车主朋友都会觉得很熟悉吧。

结语：

这个关于电池选型的小文章，并不是一个严谨全面的论述，更多的是想通过一个小小的讨论、分析使得大家对于动力电池乃至新能源汽车行业的认知更加的全面、理性。

任何技术的产业化都不是一蹴而就的事情，都有要在产业化的过程中经历长期的摸索与实践，在摸爬滚打中奋力前行。在新能源的道路上，电池技术不一定就是终点，但确实是现阶段最为可行的方案。在近二十多年的发展过程中，电池技术也在不断的发展进步。我们对于技术不能盲从、也不可困于偏见，要以开放的、实事求是的态度去看待这一次最新的能源变革。