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電動車電池 5 大類型鋰離子電池(Lithium-ion Battery)鎳氫電池(Nickel-Metal Hydride Battery)固態電池(Solid-State Battery)磷酸鐵鋰電池(Lithium Iron Phosphate Battery)刀片電池(Blade Battery)各類型電池的詳細比較如何選擇電動車電池?
【電動車電池】5大電池類型、特性、優缺點|充電注意事項

【電動車電池】5大電池類型、特性、優缺點|充電注意事項

電池不僅是電動車的動力來源,更影響操控、車價、安全等各個範疇。現時電動車所採用的電池究竟有哪些類型?不同類型的電池有何特性?充電時有甚麼注意事項?今次快而保便為大家介紹現時主流的電動車電池,講解其特性、優缺點及如何選擇適合的電動車。

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電動車電池 5 大類型

鋰離子電池(Lithium-ion Battery)

【電動車電池】5大電池類型、特性、優缺點|充電注意事項

鋰離子電池是目前最廣泛用於電動車上的電池類型,其優點是高密度、高電壓及長循環壽命,提供較長的續航里程及較快的充電速度。同時,鋰離子電池重量較輕,有助提升車輛整體性能及降低耗電量。之不過,鋰離子電池在極端溫度下,表現有可能受到影響。更重要的是,鋰離子電池存在過熱風險,輕則影響電池性能及壽命,嚴重者甚至有機會出現起火情況,所以使用鋰離子電池的電動車,同時需要冷卻系統控制電池溫度。

代表車型: Tesla Model 3、日產 Nissan Leaf、寶馬 BMW iX

優點:

  • 能量密度高,令續航里程較長

  • 提供高效率放、充電,充電速度快

  • 循環壽命長,增加使用年限

  • 重量輕有助減輕車身重量,降低耗電量

缺點:

  • 成本相對較高

  • 在極端溫度下性能會下降

  • 存在過熱風險,有安全性隱患

鎳氫電池(Nickel-Metal Hydride Battery)

【電動車電池】5大電池類型、特性、優缺點|充電注意事項

現時鎳氫電池技術已十分成熟,主要優點在於安全性高、壽命長,同時在低溫環境下表現穩定。由於不容易發生過熱問題,安全性方面會有更高保障。同時,鎳氫電池有更佳的循環壽命,代表能提供較長的使用壽命。不過,鎳氫電池的缺點是能量密度較低,導致續航距離相對短,較多的重量亦會增加負擔,減少行駛里數表現。

此外,鎳氫電池的充電效率較低,需要較長的充電時間,所以鎳氫電池適合用於對續航里程要求不高,著重安全性及耐用性的電動車。例如,早期的豐田 Toyota Prius 便採用了鎳氫電池。

代表車款: Toyota Prius(早期版本)、凌志 Lexus CT200h

優點:

  • 安全性高,不易發生熱失控

  • 壽命長,可承受多次充放電循環

  • 低溫性能好,在寒冷環境下仍能正常工作。

缺點:

  • 能量密度較低,續航里程較短。

  • 重量較重,會增加車身負擔。

  • 充電效率較低,充電時間較長。

固態電池(Solid-State Battery)

【電動車電池】5大電池類型、特性、優缺點|充電注意事項

固態電池被視為下一代電池技術的重要希望,核心特點是以固態電解質取代傳統鋰離子電池的液態電解質,大大改寫電池技術。由於固態電解質不易燃,大幅降低過熱失控的風險,亦提升安全性。其次,固態電池能量密度更高,可實現更長的續航里程。此外,固態電池也容許更廣闊的工作溫度範圍及更高的充電速度。

雖然固態電池優點多多,但成本高昂、生產難度複雜等眾多原因,令固態電池仍未能普及。不過,各大汽車品牌及電池廠商已積極投入固態電池的研發,加速降低固態電池的生產成本。去年日本豐田 Toyota 表示 ,初期的固態電池可提供 999km 續航距離,由 0% 充滿需時 10 分鐘,預計 2026 年開始小規模投產,2030 年才會全面量產。

代表車款: 尚未推出

優點:

  • 能量密度極高,續航里程可大幅提升

  • 安全性極高,不易燃燒或爆炸

  • 溫度範圍寬廣,在極端環境下仍能穩定工作

  • 體積更小、重量更輕,有助於車身設計

缺點:

  • 目前技術尚未成熟,成本非常高昂

  • 生產良率較低,難以大規模量產

  • 循環壽命仍有待驗證

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磷酸鐵鋰電池(Lithium Iron Phosphate Battery)

【電動車電池】5大電池類型、特性、優缺點|充電注意事項

磷酸鐵鋰電池以磷酸鐵鋰(LiFePO4)作為正極材料,碳作為負極材料的電池,能量密度比鋰離子電池低,可歸納為鋰離子電池的其中一種。磷酸鐵鋰電池可以提供較穩定的工作溫度,不會出現過熱現象,提供出色的可靠性,Tesla 部分 Model 3 也曾採用磷酸鐵鋰電池 。

此外,磷酸鐵鋰電池的循環壽命也較長,能夠承受多次充放電循環,從而增加使用壽命。但缺點是能量密度相對較低,續航距離會較短,而且在低溫環境下電池容量會下降。

代表車款: Tesla Model 3 (部分版本)、BYD Han

優點:

  • 安全性高,不易發生熱失控。

  • 壽命長,可承受多次充放電循環。

  • 成本較低,有助於降低電動車售價。

缺點:

  • 能量密度較低,續航里程相對較短

  • 低溫性能較差,在寒冷環境下容量會下降

刀片電池(Blade Battery)

【電動車電池】5大電池類型、特性、優缺點|充電注意事項

刀片電池由比亞迪(BYD)研發,特別之處在於將電芯做成長條扁平形,外觀猶如刀片而得名。而內部物料以磷酸鐵鋰(LFP)為主,相比高鎳三元鋰電池成本更低,有助降低電動車售價。耐用度方面,可提供 3,000 次循環充電,電池壽命長達 8 年或 120 萬公里。

而且,刀片電池具有穩定的工作溫度,即使在極端條件下受到擠壓或穿刺,也能有效防止過熱,大幅提升安全性。此外,刀片電池內的排列緊密,更有效使用內部空間,可容納更多電芯,增加整體能量密度。但因其形狀呈長條形,在安裝時會較佔用空間及較高的安裝技術。

代表車款:BYD 海豹、BYD Sealion

優點:

  • 成本低,有助降低車價

  • 工作溫度穩定,減少出現過熱情況

  • 電池包排列緊密,更有效使用內部空間

缺點:

  • 電池形狀獨特,佔用較多空間

  • 維修相對複雜及費用比其他電池類型高

各類型電池的詳細比較

電池類型

能量密度

安全性

壽命

成本

低溫性能

充電注意

鋰離子電池

  • 避免過度放電

  • 避免長時間滿電量

  • 避免在陽光直射下或寒冷環境中充電

鎳氫電池

  • 避免過度充電及放電

  • 定期完全充、放電

固態電池

極高

極高

待驗證

極高

極高

未有資料

磷酸鐵鋰電池

  • 避免完全放電

  • 避免過冷或過熱環境下充電

  • 建議使用中速或慢速充電

  • 長期停泊電量應維持在 50%

刀片電池

極高

極高

極高

  • 電量於 20%-30% 才進行充電

  • 建議電量充至 80%

  • 每星期一次充滿電

如何選擇電動車電池?

  • 注重續航里程: 如果經常需要長途駕駛,建議選擇配備高密度鋰離子電池或固態電池的車款。

  • 注重安全性: 對安全性有較高要求,磷酸鐵鋰電池或固態電池的車款會較適合。

  • 注重成本: 預算有限的買家,則可首選磷酸鐵鋰電池的車款。

  • 注重低溫性能: 雖然香港不會經常處於低溫環境,但如果你居住在寒冷地區,可以選擇搭載鎳氫電池或具有良好低溫性能的鋰離子電池車款。
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作者 Eric Lau

Eric 是快而保的內容創作者,負責撰寫快而保內有關汽車、旅遊、家傭等不同範疇之文章,努力為讀者提供詳盡而實用的資訊。

Eric 擁有逾 20 年媒體工作及駕駛經驗,曾任職多家報社、雜誌社及網上媒體,愛好文字工作之餘,也享受駕駛帶來的樂趣,平均每年駕駛里數逾 4 萬公里。

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