
【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。
電動車電池 5 大類型
鋰離子電池(Lithium-ion Battery)
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:
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能量密度高,令續航里程較長
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提供高效率放、充電,充電速度快
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循環壽命長,增加使用年限
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重量輕有助減輕車身重量,降低耗電量
缺點:
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成本相對較高
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在極端溫度下性能會下降
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存在過熱風險,有安全性隱患
鎳氫電池(Nickel-Metal Hydride Battery)
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:
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安全性高,不易發生熱失控
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壽命長,可承受多次充放電循環
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低溫性能好,在寒冷環境下仍能正常工作。
缺點:
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能量密度較低,續航里程較短。
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重量較重,會增加車身負擔。
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充電效率較低,充電時間較長。
固態電池(Solid-State Battery)
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:
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能量密度極高,續航里程可大幅提升
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安全性極高,不易燃燒或爆炸
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溫度範圍寬廣,在極端環境下仍能穩定工作
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體積更小、重量更輕,有助於車身設計
缺點:
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目前技術尚未成熟,成本非常高昂
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生產良率較低,難以大規模量產
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循環壽命仍有待驗證
磷酸鐵鋰電池(Lithium Iron Phosphate Battery)
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:
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安全性高,不易發生熱失控。
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壽命長,可承受多次充放電循環。
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成本較低,有助於降低電動車售價。
缺點:
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能量密度較低,續航里程相對較短
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低溫性能較差,在寒冷環境下容量會下降
刀片電池(Blade Battery)
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:
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成本低,有助降低車價
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工作溫度穩定,減少出現過熱情況
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電池包排列緊密,更有效使用內部空間
缺點:
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電池形狀獨特,佔用較多空間
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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 |
高 |
中 |
長 |
高 |
中 |
|
鎳氫電池 |
低 |
高 |
長 |
中 |
高 |
|
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 |
中 |
高 |
長 |
低 |
低 |
|
刀片電池 |
高 |
極高 |
極高 |
低 |
極高 |
|
如何選擇電動車電池?
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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。
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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。
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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。
