電池技術(shù)是一項偉大的發(fā)明，有著精彩而悠久的歷史，電池英文“Battery”首次出現(xiàn)在1749年，它由美國發(fā)明家本杰明*富蘭克林首次使用，當時他使用了一組串聯(lián)的電容器來進行電學(xué)實驗。

1786年，意大利解剖學(xué)家伽伐尼在做青蛙解剖時，發(fā)現(xiàn)生物電，并公布于學(xué)術(shù)界，1800年，伏打受到伽伐尼青蛙實驗的啟發(fā)，用銅、錫、食鹽水為材料成功地制造了伏打電池，1836年，英國的丹尼爾對“伏特電堆”進行了改良。

他使用稀硫酸作電解液，解決了電池極化問題，制造出第一個不極化，能保持平衡電流的鋅─銅電池，又稱“丹尼爾電池”。

1860年，法國的普朗泰發(fā)明出用鉛做電極的電池，也是蓄電池的前身；與此同時，法國的雷克蘭士發(fā)明了碳鋅電池，讓電池技術(shù)走向了干電池領(lǐng)域。

電池技術(shù)商用始于干電池，它由英國人赫勒森在1887年發(fā)明，并于1896年在美國批量生產(chǎn)，與此同時，ThomasEdison在1890年發(fā)明可充電的鐵鎳電池，也于1910年實現(xiàn)商業(yè)化量產(chǎn)。

至此以后，得力于商業(yè)化驅(qū)動，電池技術(shù)迎來了突飛猛進的時代，ThomasEdison在1914年發(fā)明堿性電池，SchlechtandAkermann在1934年發(fā)明鎳鎘電池燒結(jié)極板，Neumann在1947年開發(fā)出密封鎳鎘電池，LewUrry(Energizer)在1949年開發(fā)出小型堿性電池，由此迎來堿性電池時代。

進入1970年代以后，電池技術(shù)受能源危機的影響，逐步往物理電源方向發(fā)展，除了1954年就出現(xiàn)了的太陽能電池技術(shù)持續(xù)進步外，鋰電池和鎳氫電池也逐步被發(fā)明和商業(yè)應(yīng)用。

什么是動力電池？

它與普通電池的區(qū)別

新能源汽車的動力來源一般主要是以動力電池為主。動力電池實際上就是為交通運輸工具提供動力來源的一種電源。它與普通電池的主要區(qū)別為：

一、性質(zhì)不同

動力電池是指為交通運輸工具提供動力的電池，一般是相對于為便攜式電子設(shè)備提供能量的小型電池而言；而普通電池是一種以鋰金屬或鋰合金為負極材料，使用非水電解質(zhì)溶液的一次電池，與可充電電池鋰離子跟鋰離子聚合物電池是不一樣的。

二、電池容量不同

在都是新電池的情況下，用放電儀測試電池容量，一般動力電池的容量在1000-1500mAh左右；而普通電池的容量在2000mAh以上，有的能到3400mAh。

三、放電功率不同

一顆4200mAh的動力電池可以在短短幾分鐘內(nèi)將電量放光，但是普通電池完全做不到，因此普通電池的放電能力完全無法與動力電池相比。動力電池與普通電池最大的差別，在于其放電功率大，比能量高。由于動力型電池主要用途為車用能源供給，所以相較于普通電池要有更高的放電功率。

四、應(yīng)用不同

為電動汽車提供驅(qū)動動力的電池被稱為動力電池，包括傳統(tǒng)的鉛酸電池、鎳氫電池以及新興的鋰離子動力電鋰電池，分為功率型動力電池（混合動力汽車）以及能量型動力電池（純電動汽車）；手機、筆記本電腦等消費電子產(chǎn)品使用的鋰電池一般統(tǒng)稱為鋰電池，以區(qū)別于電動汽車用的動力電池。

動力電池現(xiàn)有主要種類

目前市場上主流技術(shù)仍以鉛酸電池技術(shù)、鎳氫電池技術(shù)、燃料電池技術(shù)、鋰電池技術(shù)為主。

鉛酸蓄電池

鉛酸蓄電池的應(yīng)用歷史最長，技術(shù)最為成熟，是成本、售價最低廉的蓄電池，已實現(xiàn)大批量生產(chǎn)。其中閥控式密封鉛酸蓄電池（VRLA）一度成為重要的車用動力電池，應(yīng)用在眾多歐美汽車公司開發(fā)的EV和HEV上，例如通用在20世紀80年代和90年代分別開發(fā)出的Saturn和EVI電動汽車等。

但是，鉛酸電池的比能量較低，續(xù)航時間短，自放電率高，循環(huán)壽命低；其主要原料鉛的重量大，而且在生產(chǎn)和回收過程中可能產(chǎn)生重金屬的環(huán)境污染。所以，目前鉛酸電池主要用于汽車啟動時的點火裝置，以及電動自行車等小型設(shè)備。

鎳氫電池

鎳氫（Ni/MH）電池具有良好的耐過充、過放能力，不存在重金屬污染問題，而且在工作過程中不會出現(xiàn)電解液增減現(xiàn)象，可以實現(xiàn)密封設(shè)計、免維護。與鉛酸電池和鎳鎘電池相比，鎳氫電池具有較高的比能量、比功率及循環(huán)壽命。

其缺點是電池具有的記憶效應(yīng)較差，而且隨著充放電循環(huán)的進行，貯氫合金逐漸失去催化能力，電池內(nèi)壓會逐漸升高，影響到電池的使用。此外，鎳金屬昂貴的價格，也導(dǎo)致成本較高。

在關(guān)鍵材料上，鎳氫電池主要由正極、負極、隔膜和電解質(zhì)構(gòu)成，正極為鎳電極（Ni(OH)2）；負極一般采用金屬氫化物（MH）；電解質(zhì)主要為液體，主要成份是氫氧化鉀（KOH）。目前鎳氫電池的研究重點主要在正、負極材料上，其技術(shù)研發(fā)相比較成熟。

車用鎳氫電池已實現(xiàn)了批量生產(chǎn)和使用，是混合動力汽車研制中應(yīng)用最多的車載電池類型。最典型的代表即目前混合動力汽車量產(chǎn)規(guī)模最大的豐田Prius。豐田與松下合資成立的PEVE公司是目前世界最大的鎳氫動力電池制造商。

如今鎳氫電池現(xiàn)階段已經(jīng)退出主流動力電池行列，那么為何豐田還會固執(zhí)己見的堅守鎳氫電池的陣營呢？

這就不得不說到鎳氫電池最大的優(yōu)勢：超強的耐用性！

曾經(jīng)美國著名的汽車媒體《消費者報告》對一臺使用了十年后的第一代普銳斯進行了對比測試。測試結(jié)果顯示，采用鎳氫電池的第一代普銳斯車型在經(jīng)過了10年行駛33萬公里之后，將其與新車時的數(shù)據(jù)對比，無論是在油耗性能還是在動力性能都保持在同一水平，說明混動系統(tǒng)和鎳氫電池組仍然工作正常。

此外，即便在使用十年跑了33萬公里之后，這輛第一代普銳斯其鎳氫電池組從未發(fā)生過問題，人們十年前所質(zhì)疑因電池容量衰減將大幅影響油耗和動力性能的情況也沒有出現(xiàn)。由此看來，一向嚴謹保守的日本人對于鎳氫電池的鐘愛確實有其獨到的原因。

燃料電池

燃料電池是一種將存在于燃料與氧化劑中的化學(xué)能直接轉(zhuǎn)化為電能的發(fā)電裝置。燃料和空氣分別送進燃料電池，電就被生產(chǎn)出來。它從外表上看有正負極和電解質(zhì)等，像一個蓄電池，但實質(zhì)上它不能“儲電”而是一個“發(fā)電廠”。

和普通化學(xué)電池相比，燃料電池可以補充燃料，通常是補充氫氣。一些燃料電池能使用甲烷和汽油作為燃料，但通常是限制在電廠和叉車等工業(yè)領(lǐng)域使用。氫燃料電池基本原理是電解水的逆反應(yīng)，把氫和氧分別供給陽極和陰極，氫通過陽極向外擴散和電解質(zhì)發(fā)生反應(yīng)后，放出電子通過外部的負載到達陰極。

氫燃料電池的工作原理是：將氫氣送到燃料電池的陽極板（負極），經(jīng)過催化劑（鉑）的作用，氫原子中的一個電子被分離出來，失去電子的氫離子（質(zhì)子）穿過質(zhì)子交換膜，到達燃料電池陰極板（正極），而電子是不能通過質(zhì)子交換膜的，這個電子，只能經(jīng)外部電路，到達燃料電池陰極板，從而在外電路中產(chǎn)生電流。

電子到達陰極板后，與氧原子和氫離子重新結(jié)合為水。由于供應(yīng)給陰極板的氧，可以從空氣中獲得，因此只要不斷地給陽極板供應(yīng)氫，給陰極板供應(yīng)空氣，并及時把水蒸氣帶走，就可以不斷地提供電能。

燃料電池發(fā)出的電，經(jīng)逆變器、控制器等裝置，給電動機供電，再經(jīng)傳動系統(tǒng)、驅(qū)動橋等帶動車輪轉(zhuǎn)動，就可使車輛在路上行駛。與傳統(tǒng)汽車相比，燃料電池車能量轉(zhuǎn)化效率高達60~80%，為內(nèi)燃機的2～3倍。

燃料電池的燃料是氫和氧，生成物是清潔的水，它本身工作不產(chǎn)生一氧化碳和二氧化碳，也沒有硫和微粒排出。因此，氫燃料電池汽車是真正意義上的零排放、零污染的車，氫燃料是完美的汽車能源！

氫燃料電池的特點：

1、無污染：燃料電池對環(huán)境無污染。它是通過電化學(xué)反應(yīng)，而不是采用燃燒（汽、柴油）或儲能（蓄電池）方式－－最典型的傳統(tǒng)后備電源方案。燃燒會釋放象COx、NOx、SOx氣體和粉塵等污染物。如上所述，燃料電池只會產(chǎn)生水和熱。如果氫是通過可再生能源產(chǎn)生的，整個循環(huán)就是徹底的不產(chǎn)生有害物質(zhì)排放的過程。

2、無噪聲：燃料電池運行安靜，噪聲大約只有55dB，相當于人們正常交談的水平。這使得燃料電池適合于室內(nèi)安裝，或是在室外對噪聲有限制的地方。

3、高效率：燃料電池的發(fā)電效率可以達到50%以上，這是由燃料電池的轉(zhuǎn)換性質(zhì)決定的，直接將化學(xué)能轉(zhuǎn)換為電能，不需要經(jīng)過熱能和機械能（發(fā)電機）的中間變換。

4、氫燃料電池車的優(yōu)勢毋庸置疑，劣勢也是顯而易見。隨著科技的進步，曾經(jīng)困擾氫燃料電池發(fā)展的諸如安全性、氫燃料的貯存技術(shù)等問題已經(jīng)逐步攻克并不斷完善，然而成本問題依然是阻礙氫燃料電池車發(fā)展的最大瓶頸。

氫燃料電池的成本是普通汽油機的100倍，這個價格是市場所難以承受的。另外加氫站的背后，是一整套氫能源生產(chǎn)和運輸網(wǎng)絡(luò)作為支撐，而世界上絕大多數(shù)國家沒有意愿和空間去大力發(fā)展一種不常用能源的體系化。

尤其氫能源的轉(zhuǎn)化率較低，且在能源生產(chǎn)中會造成污染。另一方面是加氫站本身的建設(shè)要求與成本極高，需要專門的低溫設(shè)備來滿足能源存儲需要。目前只有日本、韓國和美國加州有較多的加氫站，而這個較多其實也就是幾十所左右。

進入2017，原本有些沉寂的燃料電池汽車市場仿佛突然有了一些回暖。

一方面是一直被寄予厚望的純電動車電池技術(shù)升級連續(xù)遇到了瓶頸。而行駛里程太短和充電時間過長這兩大因素依舊制約著新能源汽車的前景。

另一方面，是燃料電池汽車在多個領(lǐng)域的性價比正在不斷提升。

原本高昂的燃料電池汽車生產(chǎn)成本正在經(jīng)歷快速下降。相比于處在競爭狀態(tài)的中高檔純電動車，5分鐘充滿燃料的體驗和500km以上的里程當然更具誘惑力。

鋰離子電池

車用鋰離子動力電池是在一次性鋰電池基礎(chǔ)上發(fā)展起來的，是目前純電動車用電池研發(fā)的主要方向。鋰離子電池具有無記憶性、自放電率低、環(huán)保、高比能量、高比功率等諸多優(yōu)點，是繼鎳氫電池之后，最受研發(fā)機構(gòu)和汽車廠商青睞的潛力車載電池。

鋰離子電池特性

1、電壓平臺

鋰離子電池由于采用的正負極材料不同，其單體電池的工作電壓范圍為3。7~4v，其中應(yīng)用規(guī)模較大的磷酸鐵鋰單體電池工作電壓為3。2v，是鎳氫電池的3倍、、鉛酸電池的2倍

2、比能量大

當前乘用車鋰離子動力電池的能量密度接近200wh/kg，預(yù)計2020年達到300wh/kg

3、電池壽命短

由于電化學(xué)材料特性的制約，鋰離子電池的循環(huán)次數(shù)沒有取得突破，以磷酸鐵鋰為例，單體電池循環(huán)次數(shù)可以達到2000次以上，成組后僅為1000次以上。

4、對環(huán)境影響較大

鋰離子電池采用輕金屬鋰，盡管不含汞、鉛、有害重金屬，被認為是綠色電池，對環(huán)境污染較小。