镍氢电池中的电解液 双积分政策改变，日系混动车迎来新机遇，丰田本田成最大赢家

镍氢电池中的电解液 双积分政策改变，日系混动车迎来新机遇，丰田本田成最大赢家

最近双积分政策的改变，让混动车或者日系混动车有了更好的生存环境。原因在于，之前在双积分政策下，混动车的地位和普通燃油车一样，拿不到积分，车企积分不够就得从其他车企购买。现在政策修改后，混动车型或者油电混合动力车型也能获得一定的积分，这给擅长制造油电混合动力车型的车企带来了生机。车企只有靠这些车型生存下来，消费者才能买到好的产品，形成良性循环。

HEV车型主要厂商为日本，其中以丰田、本田为主。丰田早在1998年便开始研发混动技术，最初运用在普锐斯上。如今THS已经发展到第四代，电机、电池、电控都较第一代有了长足进步。车型也从最初的普锐斯发展到如今我们身边的雷凌混动、卡罗拉混动等车型。

电池是我们今天讨论的主要话题。虽然电池技术在不断进步，但电池的材质大致还是这几种：三元锂电池、镍氢电池、磷酸铁锂电池。丰田此前的混动车型几乎全部采用镍氢电池，而三元锂电池在我国则是主流选择，也有少量车型采用磷酸铁锂电池。不过，丰田最新在国内上市的插电式混动雷凌、卡罗拉等车型，均改用三元锂电池作为电池组单体。这是什么原因呢？

长期以来，丰田所采用的镍氢电池，正极材料为氢氧化镍，负极材料为金属氢化物，电解液为6mol/L氢氧化钾溶液。其中镍氢电池又分为高压镍氢电池和低压镍氢电池，而我们民用一般都是低压镍氢电池。低压镍氢电池具有以下优点：低温性能好，充放电速度快；可以密封，抗过充放电能力强；不会产生枝晶，电池内部比较稳定；对环境无污染，无明显记忆效应。

其中，没有枝晶形成是车用电池安全性的一个非常重要的因素。要知道很多三元锂电池就是因为锂枝晶的问题，导致电池组内部膜片被刺破，造成电池短路，进而发生危险的情况，而镍氢电池则不存在这样的隐患。另外，没有记忆效应也是电池的一个重要的性能指标，由于没有记忆效应，电池才能尽可能的保持高性能，不会因为一两次的过充过放而造成永久性的损坏。

此外，混合动力汽车的电池一般在40%~60%之间充放电，普通锂电池的充放电循环次数为500次，高性能电池可以达到2000次，而镍氢电池则可以轻松超越这个数字。

另外镍氢电池的一致性和安全性更好，所以在电池管理上不需要像锂电池那样使用各种保护板、均衡装置；镍氢电池可以将多节电池串联起来，作为同一部件进行管理，不需要对每一节电池进行数据采集，所以在电池管理上可以省去很多元器件，成本控制也更好。

镍氢电池在低温性能上比锂电池有优势，虽然都号称-30℃-60℃的工作范围，但是锂电池在低温下充电会出现锂沉积，造成不可逆的损坏，而镍氢电池则不存在这个问题。但是！镍氢电池也不是没有缺点，镍氢电池的能量密度只有40-70Wh/kg，只有磷酸铁锂电池的一半，三元锂电池的三分之一，能量密度低是镍氢电池在中国市场没能普及的直接原因。

对于PHEV、EV车型来说，对电池容量的要求比较高，镍氢电池能量密度较低无法满足PHEV车型的要求，因此只能采用三元锂电池作为储能部件。缺点是需要严密监控电池组的状态，另外三元锂电池在受到撞击之后，会损坏电池隔膜，造成短路，短路会造成电池热失控，温度快速上升，电池燃烧产生的浓烟会严重污染环境，危害人体呼吸系统。

上图为腾势500的磷酸铁锂电池组

此外，在新能源汽车发展初期，磷酸铁锂电池也曾被使用过。磷酸铁锂电池相较于三元锂电池最大的优势就是安全性高、循环寿命长。由于磷酸铁锂化学稳定性好、高温稳定性高，直到700-800℃才会开始分解。在遇到撞击、穿刺、短路等极端情况时，不会释放出氧分子，因此不会从内部加剧燃烧，安全性自然要高于三元锂电池。

磷酸铁锂电池的缺点是受温度影响较大，尤其在低温条件下，放电容量和容量会大幅降低，尤其是东北地区冬季极端寒冷天气，严重影响车辆性能。另外磷酸铁锂电池能量密度较低，单单电池重量的能量密度仅为120Wh/kg，如果以整个电池组计算，则更低，无法满足国务院印发的《节能与新能源汽车产业发展规划》中提出的“电池模组能量密度要求大于150Wh/kg”。因此磷酸铁锂电池正逐渐被三元锂电池取代。

从安全性角度排序：镍氢电池>磷酸铁锂电池>三元锂电池

能量密度排序：三元锂电池>磷酸铁锂电池>镍氢电池

为什么丰田在HEV车型（普锐斯、凯美瑞混动）上用镍氢电池，在PHEV车型（卡罗拉、雷凌插电混动）上用三元锂电池？唯一的解释就是镍氢电池无法让车辆达到纯电续航里程50km的国家标准。如果插电混动车型无法实现50km的纯电续航里程，那么就无法获得插电混动专属的新能源牌照，最终也就变得毫无意义。

面对三元锂电池汽车事故频发的现状，是否有必要“强行”？一味追求更高的能量密度是否太过分？虽然严格的法规有助于促进企业的研发能力，提高产品性能，但在人的生命安全和产品性能之间，相信在座的各位都清楚该如何取舍。此外，车企在这样的背景下，更应该加强自身的产品监控能力，严格监控每一块电池的工作状态，将事故扼杀在萌芽状态。这不仅是对车主负责，更是对社会负责。