該如何評價新能源汽車電池的性能和安全性？這個問題太大，應該從兩個層次進行分析：1、單體電池；2、電池系統

一、新能源汽車電池是一個系統工程

影響電池性能和安全性的不僅僅是電池材料，還與電池組、動力系統、整車等有關。

特斯拉的電池在新能源車領域一直處于領先水平，不僅單體容量小，而且成熟、穩定、一致性高。

除了電池的優異性，特斯拉的電池管理系統（BMS）也相當不錯。

據說ModelS的電池組由7000+節的電池組成，其BMS可以供應精確的電池健康狀態預估技術、診斷預警技術、電池平衡管理技術。

每個18650電池都有導熱的管路，并且管路多采用絕緣帶進行包裹，以防電池與外殼發生短路

每一組電池組都有獨立的電池管理系統，在電池板的輸出端同樣有電池板的電池管理系統由于BMS的不同，即使其他純電動汽車電池容量相同，在續航、電池壽命、充電時間等方面的表現也不如特斯拉。

二、電池的多維度性能平衡

假如你的電池系統已經非常成熟，各個部門之間協調度高，這時候就要從各大電池供應商采購符合整車要求的電池。

廠家一般會綜合的把各個參數繪制成蜘蛛圖，然后根據實際的情況來選擇：

考核電池基本性能的蜘蛛圖

大家玩NBA2K的時候，也會根據比賽的實際情況和球員的特點安排上場。

比如場上比分焦灼，球隊陷入了進攻停滯，這時候要一個投射能力強，可以帶動全隊的球員，通過下圖可以分析，斯蒂芬庫里在場均得分、助攻和搶斷方面則優于小喬丹，所以，假如你是教練，這時候應該換上庫里了。

那上一個僅僅是得分超強的球員呢，后果可能是防守端敗下陣來。

選電池和選球員時一個道理，沒必要為了其中的一個續航性能而新增電池數量或者加大能量密度。

因為一是制造出來的車價格非常貴，老百姓買不起，二是在安全方面也很難把控。只要在特定的場景下選擇合適的電池即可。

對電池的參數，我們簡單解釋下：

1、能量密度

電池的能量密度，指單位重量或者單位體積內包含的能量。這個指標是越大越好，畢竟濃縮的都是精華嘛。當然，這是理想狀態，實際上，能量密度會受制于各種因素。

比如隨著能量密度的提高，電池的安全性和安全冗余邊界將會受到限制，這時候關于車輛而言，要做更多的工作。

能量密度還會直接和補貼掛鉤，2017年新能源汽車補貼政策明確指出：

純電動乘用車動力鋰電池系統的質量能量密度不低于90Wh/kg，對高于120Wh/kg的按1.1倍給予補貼。

2、充放電倍率

是指電池以多快的速度儲存電能，又以多快的速度釋放電能。

同樣的一桶水潑在頭上，輕輕地倒和猛烈地倒，爽的程度是不相同的。

充放電倍率指標在新能源車的日常使用中，也顯得尤為重要。

假如你開了一輛新能源汽車去約會，半路沒電了，充電倍率又特別低，2小時充電才能保證到達目的地，那姑娘早生氣離你而去了。

特斯拉Roadster2，據說在電機沒有大幅度性能提升的同時，用犧牲車內空間的方式，塞入了200kwh的電池，打造出了一臺性能怪獸。當時還有人質疑，為何會采用這么大的電池？

其實特斯拉不是為了續航，而是放電。2.1s破百，10000Nm扭矩，與高放電倍率是分不開的。

3、電池壽命

壽命，是動力鋰電池應用在汽車上最為關鍵性指標之一。關于普通家庭用車來說，目前市面上動力鋰電池的壽命都遠遠超過了消費者實際的使用習慣，因此關于壽命問題，消費者可以完全放心。

4、高低溫性能

包括低溫性能和高溫性能，我們一般表征電池的工作溫度，而工作溫度與電池的功率輸出卻有直接關系。

比如我們要設計一輛電動除雪車，這車面向俄羅斯，我國東北，日本北海道市場，那么選擇電池時就對低溫性能格外關注，而高溫性能可以適當舍棄。

5、安全性

曾經某品牌手機電池起火爆炸事件，將鋰離子電池的安全性問題推到了風口浪尖，這個問題也是消費者最直觀，最關心的。

動力鋰電池的安全性要從電池和系統兩個層次進行分析。電池材料安全，并不代表造出來的車就是安全。

除了電池最基本的電化學體系以及電極、電芯結構、設計之外，還與電池管理系統、工作溫度范圍、新能源汽車的合理使用條件等有關。

三、磷酸鐵鋰離子電池VS三元鋰離子電池

下面針對樓主的提問，結合以上兩個層次的分析，看下目前市面上使用率最高的兩款動力鋰電池磷酸鐵鋰和三元鋰離子電池孰優孰劣？

1、市場分析

●市場規模

2017年我國鋰電正極材料產量占比通過起點研究院了解到，2017年，鋰電正極材料產量中，總產量8.6萬噸，同比上升58.38%，而磷酸鐵鋰2017年總產量5.8萬噸，同比上升基本持平，只有1.75%。

三元材料成為上升最快，占比最多的正極材料。

●產量規劃

我們再來比較下2016年和2017年四家動力鋰電池廠商的產量規劃

從上圖可以看出，一直鐘愛磷酸鐵鋰離子電池的比亞迪，在2017年保持磷酸鐵鋰產量不變的情況下，加大了三元鋰離子電池的產量。

比亞迪在18年媒體答謝會上也表示，未來旗下的e5、秦EV、宋EV這三款純電動汽車型均會換上全新的三元鋰離子電池組，這說明比亞迪在乘用車領域已經放棄了引以為傲的磷酸鐵鋰離子電池了。

2、性能分析

●能量密度

數據表明，磷酸鐵鋰離子電池的能量密度遠不及三元鋰離子電池，但卻比三元鋰離子電池有更好的安全性。

經過了解，目前磷酸鐵鋰單體電池的密度在110-120Wh/kg，行業巨頭比亞迪據說能做到150Wh/kg。

三元鋰離子電池卻可以輕松破200Wh/kg，比如特斯拉采用的松下18650三元鋰離子電池，能量密度就達到了233Wh/kg。

因為能量密度和國家新能源乘用車補貼直接掛鉤，多數使用磷酸鐵鋰離子電池的車企想拿到1.1倍補貼（2017年標準，能量密度需達到120Wh/kg）難度確實不小。

●充放電倍率

放電性能測試：

當充電10C（1C=7.5A）時，三元材料電池與磷酸鐵鋰材料電池恒流充電容量/總容量比例無明顯差距；

當充電>10C（1C=7.5A）時，磷酸鐵鋰離子電池恒流充電容量/總容量比例較小，充電倍率越大，恒流充電容量/總容量比例與三元材料電池差距就越明顯。

由此可見，三元鋰離子電池在充放電倍率方面都要優于磷酸鐵鋰離子電池。

●電池壽命

實驗數據表明（下圖），三元材料電池循3900次剩余容量66%，磷酸鐵鋰離子電池循環5000次剩余容量84%，由此可見，磷酸鐵鋰離子電池比三元鋰離子電池有更長的循環使用壽命。

磷酸鐵鋰VS三元鋰離子電池1C常溫循環

大家也不用擔心，假如一輛純電動汽車續航為250km，你每天上下班里程40km，基本上4-5天充一次。循環充電1000次，可以用8-10年左右，這也到了大多數車報廢的時間了。

并且，如榮威ERX5，還承諾電池8年20萬公里衰減不超過30%。目前，這項質保在國內還是唯一的。

●高低溫性能

我們看一組磷酸鐵鋰離子電池與三元鋰離子電池在不同溫度下的比較：

相對25℃容量是指不同溫度條件下放電容量與25℃時放電容量的比值。該數值能夠準確反映出電池在不同溫度條件下續航的衰減，越接近100%，電池表現越好。

從上圖中能夠看出，以25℃為基準常溫，兩類電池在高溫55℃與常溫25℃下，放電容量幾乎沒有差別。但在零下20℃時，三元鋰離子電池的表現就明顯優于磷酸鐵鋰離子電池。

3、安全分析

要從兩方面說下電池的安全性，一是電池材料，二是國家標準。

●電池材料。

三元鋰和磷酸鐵鋰材料在達到一定溫度都會發生分解，只不過三元鋰材料會在200度左右發生分解，磷酸鐵鋰材料則要800度。當發生分解時，三元鋰材料中的化學反應會更加劇烈。由此可見，三元材料相比磷酸鐵鋰確實存在安全性較差的問題，但我們仍然可以采取許多技術來提升三元材料的安全性。

其實電動商用車的安全絕不是不使用三元材料動力鋰電池就可以提高的，如深圳電動公交車充電時起火、杭州某公交著火事故用的都是磷酸鐵鋰離子電池。

這說明單體材料安全性并不能代表動力鋰電池系統或整車的安全性。

廠家為了提高電池的安全性能，還通過包括海水浸泡，針刺火燒等嚴苛考驗的硬件測試，軟件方面則以ASIL-D為設計目標。其中的軟硬件所有內容都通過UL2580標準。

●國家標準

俗話說，無規矩不成方圓，即便電池及電池系統做的再好，也難免不出現安全隱患及事故。

2018年一月二十四日，工信部公布了《有關征求《電動汽車安全要求》等3項強制性國家標準（征求意見稿）意見的通知》。這就相當于把電池安全予以統一強制量化，設置一個最基本的安全底線。

1、針對新能源汽車行業中的動力鋰離子電池結構安全性能進行仿真分析，依據《GB/T31467.3-2015電動汽車用鋰離子動力蓄電池包和系統測試規程》第3部分的安全性要求與測試方法進行電池模組及電池包的極限強度、振動、機械沖擊、擠壓、模擬碰撞、跌落等各種類型的仿真問題進行分析。學習并掌握行業標準中的相關測試內容及對應的仿真分析方法以及評價標準。

2、針對新能源汽車行業中的動力鋰離子電池熱管理性能進行仿真分析，學習并掌握不同工況下的電池包瞬態熱仿真，掌握電池包的流場及溫度場仿真，并能夠進行電池熱管理系統匹配分析。

3、針對儲能系統中的鋰離子電池結構安全性能進行仿真，依據UN38.3鋰離子電池貨物運輸標準和公路運輸標準進行電池包、電池機架進行振動和機械沖擊性能等仿真，并對儲能系統集裝箱進行吊裝及跌落仿真。學習并掌握行業標準中的相關測試內容及對應的仿真分析方法以及評價標準。

4、針對儲能系統中鋰離子電池熱性能進行仿真，學習并掌握不同工況下電池包的流場和溫度場仿真，并掌握儲能系統流場及溫度場仿真。

5、通過豐富的分析案例介紹，掌握新能源汽車行業以及儲能行業中的鋰離子電池結構性能仿真和熱性能仿真技術。能根據行業標準和公司標準構建新能源系統中鋰離子電池的仿真體系和仿真標準