震惊！一辆2吨的车仅靠"5号电池"带动，却跑得比谁都快！

随着国家对新能源汽车行业扶植力度的加大，越来越多的新能源汽车走进大家的视野。各式各样的新能源车型名称也乱花渐入纷繁复杂，什么纯电动汽车、增程式混合动力汽车、插电式混合动力汽车、混合双擎动力，一箩筐不认识的词汇扎堆出现，看的大家一头雾水。

但是无论是何种类型的新能源车型，其最核心的部件不外乎汽油机电动机与电池这几大部分。在目前电动机发展趋于迟缓的今天，动力电池技术成了关乎一台新能源车型性能的关键，因此很多车企纷纷押宝在新能源电池领域。目前市面上主流的电动车电池种类大致归为磷酸铁锂、锰酸锂、三元锂以及镍氢电池等几大门类。

一般消费者很难从中看出门道，今天小编就带大家去研究研究关于动力电池中的各种门道，看看这些电池都有什么优缺点！

首先还是从目前大热的特斯拉入手，看看这个全球最知名的电动车究竟用的什么电池。

优点：此类型电池生产技术成熟，比能量高

不足：高温状态下的稳定性略差

作为纯电动车领域的全球领导者，诞生自美国硅谷的特斯拉汽车凭借犀利的外形、3.2秒的百公里加速时间、以及超过400公里的续航能力，让大家对于电动车的看法有了颠覆性的改观，并且迅速成为挑战传统燃油车的一大代表车型。除了强悍的电动机以及出色的电源管理技术之外，特斯拉能够一炮而红的原因与其采用的钴酸锂电池不无关系。

早期的特斯拉MODEL S车型使用的是日本松下18650钴酸锂电池，其单个大小类似我们常见的5号干电池，但就是这样看似其貌不扬的“5号电池”，经过几千颗的相互并联，组成的电池组同样能够释放出了惊人的能量。

△特斯拉使用的松下18650电池

这种电池我们并不陌生，像笔记本电脑等电子数码设备使用的都是这种类型的电池，相比于其它电池类型，以松下18650电池为代表的钴酸锂电池的优点是技术颇为成熟，比能量高（参与电极反应的单位质量的电极材料放出电能的大小），此外，这类电池放电电流大，充电速度高，非常适合特斯拉这样以高性能为取向的电动车。

为了尽可能提高电池的能量密度，特斯拉将这些单颗3100mAh容量的18650锂电池，整齐排列组合形成一个个小的“电池盒”单元，再将这些单元进一步拼接构成一整块的动力电池组。最终总计8142颗18650电池组合成的电池组拥有超过85kWh的总容量，从而保证了特斯拉MODEL S超过400公里的续航能力。

△特斯拉底盘结构图，前后轴中间的底盘部分为电池组安放位置

特斯拉这种高密度的电池组合方式虽然带来了可观的电池总容量，但是钴酸锂电池热稳定性差，再加上将集成电池板平铺于车辆的底盘位置，这样就对电池的散热与安全性提出了更高的要求，为此特斯拉不得不设计出了复杂的电池保护程序以及独特的液冷散热系统来保证这套电池组的正常运作。

这一方面不仅加大了车身质量，对车辆的续航里程有一定的影响，当然最明显的则是无形中推升了车辆的制造成本，因此特斯拉卖出这样的售价也是有原因的。

比亚迪与磷酸铁锂电池

优点：热稳定性佳、成本较低

缺点：能量密度低、低温损耗大

说到磷酸铁锂电池，我们一定不得不说目前国内最具规模的新能源车企-比亚迪。这家以做手机锂电池起家，现如今已经成长为涵盖电池制造、传统与新能源汽车生产制造的综合大型企业。这其中，磷酸铁锂电池就是其最核心的产品，并且装备于比亚迪旗下的绝大多数车型上。

磷酸铁锂电池属于锂离子二次电池（用磷酸铁锂(LiFePO4)材料作电池正极），它的放电效率较高，价格也相比其他锂电池更有优势。早年间，搭载比亚迪“铁电池”的E6电动车成功为比亚迪打开了国内电动车市场，其投入深圳出租车市场运营的比亚迪E6电动车也是大获成功。

作为全球最先实现磷酸铁锂电池产业化的车企之一，比亚迪所采用的这类磷酸铁锂电池相比早期的锰酸锂电池，虽然在能量密度上并未有太大差别，但其热稳定性是目前动力锂电池中最好的，当电池温度处于500-600℃高温时，其内部化学成分才开始分解，并且穿刺、短路、高温都不会燃烧或爆炸，而相比上面所说的松下钴酸锂电池（180-250℃时就内部化学成分就已处于不稳定状态），显然，磷酸铁锂电池的安全性要更高一筹。

△在香港运营的比亚迪E6电动车

除了安全性更高之外，磷酸铁锂电池的使用寿命也有一定的优势。从深圳出租市场投入运营的比亚迪E6使用效果上看，这些自2010年开始运营的850台E6电动出租车累计总行驶里程已经突破3亿公里，其中单车最高行驶里程超67万公里，至今这些车辆仍然运行良好，这也说明了磷酸铁锂电池的可靠性。这样成绩也让比亚迪E6成为我国电动出租车市场保有量最大的车型。

△采用磷酸铁锂电池的比亚迪秦

不过除了热稳定性这一突出的优势之外，磷酸铁锂电池的能量密度较三元锂电池以及钴酸锂电池仍有不小的差距，同样的电池容量，磷酸铁锂电池的重量更重、体积也更大，这也导致采用该电池类型的车辆续航里程表现一般。当然，磷酸铁锂电池最大的痛点在于低温下的充电问题，当温度低于-5℃时，充电效率较低，不适合北方新能源汽车车主在冬天的充电需求，这也成为比亚迪目前最新的混动车型唐100、秦100暂时改用三元锂电池的重要原因。

△比亚迪刚上市的唐100车型已经换装三元锂电池

目前使用最为广泛的三元锂电池

优点：能量密度高、循环寿命长

不足：高温下稳定性不足

正因为上述两种电池优点与缺点都较为明显，因此也就没有被国内新能源车厂大规模采用。目前，国内装车量最大的一类电池当属下面要说的三元锂电池。

这类电池顾名思义是指电池是指正极材料中，除了锂外，还有镍钴锰，或者镍钴铝三种金属。相比磷酸铁锂和钴酸锂电池，三元锂电池的综合表现更为平均，能量密度不低，体积比能量也较高，而且价格也相对合理些因而被越来越多的新能源汽车厂家所采用。

△北汽EV200采用了来自韩国SK生产的三元锂电池

三元锂电池作为近两年涌现出的一种新产品其特点在于其优点在于它具有能量密度高、循环寿命长、利于整车轻量化等优点对于提升车辆续航里程有很大帮助。此外更重要的原因则是随着产能的提升，三元锂电池的价格也进一步降低，正因为这些原因导致国内车企乘用车纷纷转向使用三元锂电池，例如北汽新能源的EV200和ES210两款电动车就放弃了磷酸铁锂路线，换用了三元锂电池。

要说三元锂电池的缺点的话，那就是三元材料的脱氧温度是200℃，放热能量超过800J/g，并且无法通过针剌实验。这就表明 了三元电池在内部短路、电池外壳损坏的情况下，很容易引发燃烧、爆炸等安全事故。正是出于安全性的原因导致国家曾暂停过在商用车型上配备三元锂电池。不过后来随着技术的进步，尤其是在应用了陶瓷隔膜之后三元锂电池的安全问题已得到改善和解决。

就目前市场情况来看，由于三元锂电池综合优势还是比较明显的，汽车厂商对于三元锂电池的关注度也在持续增加。

丰田独爱的镍氢电池

优点：价格低廉、技术成熟、电池寿命长

缺点：能量密度低

下面要提到的镍氢电池虽然现阶段已经退出主流动力电池行列，但是由于其长期被目前最为成功的混动车型-丰田普锐斯所采用，因此在动力电池领域依旧占有一定的地位。这种电池自上世纪90年代后逐渐发展开来，并且被当时诸多的日系混动车型所采用。这其中最具代表性的当属丰田普锐斯家族。

△在最新一代的普锐斯车型上，丰田为消费者提供了两款电池可供选择，其中是目前最为常

见的锂离子电池，而另一款则是丰田自第一代普锐斯车型诞生以来就一直坚守的镍氢电池。究竟是什么原因让丰田把持着镍氢电池久久不愿放弃呢？

但就能量密度来看，听上去颇为落伍的镍氢电池其实与普通锂电池差距并不大，约为70-100Wh/kg，但由于电池单体电压仅为1.2V，仅为锂电池的1/3，因此在需求电压一定的情况下，镍氢电池组的体积要比锂电池大不少。因此在现阶段，除了丰田等少数厂家依旧坚守镍氢电池阵营之外，其他厂商无一例外的都倒向了锂离子电池阵营。

△目前国产的卡罗拉双擎与雷凌双擎同样采用的是镍氢电池组

那么为何丰田还会固执己见的坚守镍氢电池的阵营呢？这就不得不说到镍氢电池最大的优势：超强的耐用性！

曾经美国著名的汽车媒体《消费者报告》对一台使用了十年后的第一代普锐斯进行了对比测试，比较新车时的数据对比结果为：

测试结果显示，采用镍氢电池的第一代普锐斯车型在经过了10年行驶33万公里之后，将其与新车时的数据对比，无论是在油耗性能还是在动力性能都保持在同一水平，说明混动系统和镍氢电池组仍然工作正常。

此外，即便在使用十年跑了33万公里之后，这辆第一代普锐斯其镍氢电池组从未发生过问题，人们十年前所质疑因电池容量衰减将大幅影响油耗和动力性能的情况也没有出现。由此看来，一向严谨保守的日本人对于镍氢电池的钟爱确实有其独到的原因。

能否取代碱性和镍氢？两款5号锂电池对比测评

有娃之后，家里的电动玩具越来越多了，电池的需求量也十分可观，普通碱性电池根本不抗用，传统镍氢充电电池也容易出现动力不足的情况，玩具产品迫切的需要新一代大容量高性能电池的支持。

近年来数码产品和电动汽车都已普及锂离子电池，家用最常见的5号电池却依然在使用几十年前的产品。今天我给大家介绍两款5号锂电池，分别是可充电锂电池和一次性锂铁干电池，并与传统的镍氢充电电池和碱性干电池进行对比，看看能否完成取代它们的重任。

充电电池对比：1.5V恒压锂电池 vs. 镍氢

锂离子充电电池的电压比较高，钴酸锂/三元锂是3.7V，磷酸铁锂是3.2V，他们也有各种尺寸的圆柱状电池型号，比如14500就与普通5号电池看起来没区别，但由于电压高了一倍以上，所以是无法直接使用的。

近年来有些品牌通过内置变压器的方式，将锂离子充电电池的电压降至1.5V，这样就可以直接使用在任何支持5号电池的设备上面了，其中最知名的就是南孚5号充电锂电池。（4节带专用充电器售价154元，单节成本31元）

变压后的锂电池依然保留了锂离子电池的一些基础特性，比如充电速度快、输出电流大、大功率输出衰减小，还拥有一个最大的亮点，内置电压器可以在放电时维持1.5V全程恒压，电压完全不会随着电量的下降而衰减，而普通碱性电池和镍氢充电电池的电压会逐渐下降，这样在电压要求比较高的电动玩具设备上，5号充电锂电池的动力会更加充足，不会出现越用越不给力的情况。

但是，内置变压器也有缺点，变压器会占用一些空间导致锂电池本体空间受到挤压，再加上变压也会有效率损失，因此5号充电锂电池在容量方面并没有明显优势，反而看上去缩水了。南孚5号充电锂电池的标称容量是2775mWh，换算一下只有1850mAh，要知道2500mAh的镍氢充电电池已经比比皆是了，那么南孚新一代锂电池还有优势吗？

南孚5号充电锂电池放电容量实测

测试方法为恒定电流放电，以1.0A、0.5A、0.2A电流分别测试三次，放电截止电压均设为1.0V，因为传统的镍氢电池和碱性电池到了1.0V就放不出来多少电量了，而且多数电子设备在低电压时就无法使用了。

结果一目了然，变压器的存在让电池的放电电压全程恒定1.5V，1.0A大电流放电时有些许压降，但放电曲线依然是一条大直线，非常稳。0.2A小电流放电最多放出了2600mWh的能量，这与官方标称2775mWh的差距不大。

注：我的测试设备不够专业，可能是接触电阻或线阻偏高的关系，测什么电池的容量都有些偏低，与我之前的测试成绩有出入，不能垮设备对比。但同一台设备测不同种类电池的成绩依然是很有参考价值的。

松下eneloop pro镍氢充电电池放电容量实测

我选择了镍氢充电电池当中名气最大的松下eneloop pro进行对比。（4节104元，单节成本26元）

镍氢充电电池主要有两个档次，价格便宜、容量较小、循环寿命较高的一类，大概是2000mAh 2000次循环，价格较高、容量较高但循环寿命较低的一类，大概是2600mAh 500次循环。松下eneloop pro就属于后者中的明星产品，标称容量2550mAh，虽然不是最高的，但一致性和内阻优势明显，所以更适合大功率产品使用。

垃圾Win10在我测试过程中自动更新重启了，导致松下0.2A测试数据没有保存，还好有照片

很典型的镍氢电池放电曲线，电压随着容量的下降而下降，平均电压1.2V左右，多数能量在1.2V左右放出。0.2A小电流放出了2436mAh，与标称2550mAh很接近，1.0V大电流也放出了2280mAh，损失不大。

以mAh这个常用容量单位对比的话，松下镍氢的容量要比南孚锂高很多，但这样比是不公平的，镍氢1.2V的平均电压比锂电池1.5V的平均电压低，乘以电压后的mWh（毫瓦时）才是真正的能量单位。但即便以mWh为单位进行对比，松下镍氢也要强于南孚锂。

所以从容量和续航角度考虑，5号充电锂电池并不是镍氢充电电池的对手，但它全程1.5V恒压也是一大优势，通俗一点的说法就是电动玩具会更给力，动力不会有衰减，在一些对电压要求较高的设备中，比如游戏手柄、鼠标中使用时，续航可能会更长。

一次性干电池对比：锂铁 vs. 碱性

很多人可能第一次听说一次性锂铁干电池，是不是跟磷酸铁锂电池有啥关系呢？答案是毫无关系。

锂铁干电池，全称锂-二硫化铁干电池，它的分子式是LiFeS2，是一次性电池，不同于人们通常所说的铁锂电池，铁锂电池的全称是磷酸铁锂电池，分子式LiFePO4，属于二次电池。锂铁电池的正极是二硫化亚铁，负极是金属锂，作为一种不含铅、镉等的绿色产品，它被认为是继碳性电池、碱性电池之后的第三代干电池。

锂铁电池的标称电压也是1.5V，实际电压略高，容量更大，重量更轻，唯一的缺点就是成本高，作为一次性干电池，它并不能像充电电池那样通过反复使用来摊薄成本，所以价格是妨碍锂铁电池取代碱性电池的最大障碍。

耐时5号一次性锂铁电池放电容量实测

耐时是锂铁电池中比较知名的品牌，一直在积极科普和推广锂铁电池，产品本身也不错，我很早就推荐过，一直都在使用，实标容量3000mAh，比同规格的碱性电池、镍氢电池、充电锂电池都要高。（8节40元，单节成本5元）

测试结果真是一颗赛艇，0.2A小电流放电容量超过3000mAh，1.0A大电流也有近2700mAh，损失不大，虽然大电流放电时压降比较明显，但整体平均电压依然比较高，换成能量单位mWh后的优势就更明显了。

南孚聚能环2代5号碱性电池容量实测

碱性电池名气最大的自然是南孚聚能环了，毫无争议，就用其最新款做对比。（南孚聚能环2代40颗装74.9元，12颗装27.9元，单节成本2元左右）

测试成绩有没有让大家大跌眼镜呢？0.2A小电流放电也才2167mWh，0.5A接近减半，1A再次减半，大电流放电时的容量损失惨不忍睹，这就是玩具中碱性电池不耐用的根本原因，功率需求越大，碱性电池就越不耐用，镍氢电池都能达到碱性电池的两三倍，而锂铁电池更是可以达到四五倍。

其实以0.1A甚至更小的电流放电的话，碱性电池也能放出来2500mAh左右容量，我之所以没做小电流测试，是因为太费时间了，大家从图表中可以看到，0.2A放电都要花将近十个小时才能测完，0.1A实在没法测……

但实际上，一些仪表或遥控器就是以极小的电流在放电，所以碱性电池适合在这类小功率电器中使用，成本低，续航也不差，但碱性电池还有个致命缺点，如果没电后忘记换电池的话，电池漏液把设备弄坏就损失大了。

所以，锂铁虽然成本是碱性的2倍以上，但大电流放电时的能量是2-5倍，还没有漏液风险，所以价格并没有看上去的那么贵，可以说锂铁对阵碱性是完胜，完全可以取而代之。

总结与使用建议

汇总成绩如下，仅包括mWh能量，具体的放电电压曲线与mAh容量数据请参考前文中的截图。

1、仪表、遥控器等几个月才换一次电池的设备，继续使用碱性电池是最经济实惠的，但注意没电后要及时更换，否则碱性电池可能会漏液损坏设备。充电电池放在这种设备里面毫无优势，锂铁电池比较贵而且续航优势也不太大，但如果您之前就出现过忘记换电池而漏液的情况，那建议直接用锂铁电池；

2、如果您觉得有些设备（比如电动玩具）需要频繁换电池，比如持续工作时的续航只有几个小时甚至更短，那很显然这种设备工作时电流需求较高，碱性电池是不适合也无法胜任的，改用镍氢电池、充电锂电池或锂铁干电池都能大幅延长续航；

3、有的人比较懒，或不擅长收纳并且给电池充电，那么买一堆锂铁干电池用完就扔是最省事的，而且锂铁干电池的容量也的确是最大的；

4、有的人设备多很费电池，一直用干电池成本不低，不嫌麻烦的话，充电电池是更经济的选择，充十几次，成本就比最便宜的碱性电池还要低了，而充电电池的寿命可是数百次。充电电池首选2600mAh 500次循环的高端镍氢电池，2000mAh的镍氢容量小，2000次寿命根本用不上；

5、5号1.5V充电锂电池容量不占优势，在多数对电压不敏感的设备中都不如镍氢，但如果您发现有些设备（比如游戏手柄）镍氢也不抗用，有些玩具用镍氢虽然还能跑但感觉不给力了，那么恒压的1.5V锂电池就可以尝试，说不定会更给力；

总的来说，碱性电池是该果断抛弃的，但镍氢、1.5V充电锂电池和锂铁干电池这三者却是各有所长，有时候挺纠结的。那么有没有既能充电反复使用降低成本，又能像锂铁干电池一样容量大幅增加的两全齐美方案呢？当然有，改用正儿八经的3.7V锂离子电池即可，但由于电压差距比较大，需要一定的动手改造能力和专用充电器，下一篇我就给大家详细讲讲。

最后，我附上另一款1.5V 5号充电锂电池——德力普的测试成绩，这款电池售价比南孚便宜不少，但标称容量高达3200mWh，曾让我很是期待，然而它却严重虚标，对于这样不诚信的品牌，一定要抵制，不推荐大家买。这类锂电池的容量本身就是最大的短板，实标的南孚都不如镍氢，虚标的产品差距更大，可以说毫无意义，可充电的电池本身就不用过于在意价格，因为后期通过重复使用可以大大降低成本，但如果容量太小需要频繁更换并充电的话，那就得不偿失了。

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