目前電動(dòng)汽車的鋰離子電池最重要有三種，依次為：磷酸鐵鋰離子電池、鈷酸鋰離子電池和三元材料電池

1.1.1磷酸鐵鋰離子電池：

磷酸鐵鋰離子電池屬于鋰離子二次電池，重要用作動(dòng)力鋰電池，而且它的放電效率較高，倍率放電情況下充放電效率可達(dá)到90%以上，而鉛酸電池大約為80%。在電池中，磷酸鐵鋰離子電池的安全性也高于其他的電池，理論壽命可以達(dá)到7~8年，實(shí)際使用壽命大約為3~5年，性能價(jià)格比理論上為鉛酸電池的4倍以上。

下面再來(lái)說(shuō)說(shuō)它的缺點(diǎn)，磷酸鐵鋰離子電池的價(jià)格高于其他類型的電池，而且，電池容量較小，續(xù)行里程短，而且報(bào)廢后基本上不能回收再利用，沒(méi)有可回收價(jià)值。綜上所述，磷酸鋰鐵電池在電動(dòng)汽車上的應(yīng)用，會(huì)使整體的成本提升，而且電池不可回收利用，這樣會(huì)造成資源的浪費(fèi)和消耗。

1.2鈷酸鋰離子電池：TESLA的專屬電池

TESLA電動(dòng)汽車的電池采用了松下供應(yīng)的NCA系列（鎳鈷鋁體系）18650鈷酸鋰離子電池，單顆電池容量為3100毫安時(shí)。TESLA采用了電池組的戰(zhàn)略，85kWh的MODELS的電池單元一共運(yùn)用了8142個(gè)18650鋰離子電池，工程師首先將這些電池以磚、片逐一平均分配最終組成一整個(gè)電池包，電池包位于車身底板。

鈷酸鋰離子電池具有結(jié)構(gòu)穩(wěn)定、容量比高、綜合性能突出、但是其安全性差而且成本非常高，重要用于中小型號(hào)電芯，標(biāo)稱電壓3.7V。TESLA把這樣的電池組合到一起，安全性就成了一個(gè)很要關(guān)注的問(wèn)題，TESLA的工程師在電池包內(nèi)的保險(xiǎn)裝置分布到每一節(jié)18650鈷酸鋰離子電池，每一節(jié)18650鈷酸鋰離子電池兩端均設(shè)有保險(xiǎn)絲，當(dāng)電池出現(xiàn)過(guò)熱或電流過(guò)大時(shí)，保險(xiǎn)絲會(huì)切斷，以此防止因某個(gè)電池出現(xiàn)異常情況（過(guò)熱或電流過(guò)大）時(shí)影響到整個(gè)電池包。那么，就此來(lái)看，鈷酸鋰離子電池雖然本身存在著缺陷，但是在TESLA的工程師的包裝上安全性基本上可以忽略。顯然，這樣的解決方法還是很適合在純電動(dòng)汽車上發(fā)展。

1.3三元材料電池：

以電池的正極材料作為命名方式，三元鋰離子電池的全稱為三元聚合物鋰離子電池，指的是正極材料使用鎳鈷錳酸鋰三元聚合物的鋰離子電池。三元鋰離子電池多用于筆記本電腦等電子產(chǎn)品，后被用于電動(dòng)汽車領(lǐng)域。使用三元鋰離子電池的純電動(dòng)汽車中，公眾最為熟悉的或許就是特斯拉的ModelS車型。

比亞迪董事長(zhǎng)王傳福表示，比亞迪最新研究的磷酸鐵錳鋰離子電池突破了傳統(tǒng)的磷酸鐵鋰離子電池的能量密度限制，達(dá)到了三元材料水平，而在成本控制上比普通的磷酸鐵鋰更加優(yōu)秀，續(xù)航能力得到了大幅度的提升。

2.1

鋰空氣電池是一種用鋰作陽(yáng)極，以空氣中的氧氣作為陰極反應(yīng)物的電池。放電過(guò)程：陽(yáng)極的鋰釋放電子后成為鋰陽(yáng)離子（Li+），Li+穿過(guò)電解質(zhì)材料，在陰極與氧氣、以及從外電路流過(guò)來(lái)的電子結(jié)合生成氧化鋰（Li2O）或者過(guò)氧化鋰（Li2O2），并留在陰極。鋰空氣電池的開(kāi)路電壓為2.91V。

鋰空氣電池比鋰離子電池具有更高的能量密度，因?yàn)槠潢帢O（以多孔碳為主）很輕，且氧氣從環(huán)境中獲取而不用保存在電池里。理論上，由于氧氣作為陰極反應(yīng)物不受限，該電池的容量?jī)H取決于鋰電極，其比能為5.21kWh/kg（包括氧氣質(zhì)量），或11.14kWh/kg（不包括氧氣）。相對(duì)與其他的金屬-空氣電池，鋰空氣電池具有更高的比能（見(jiàn)下表）[1]，因此，它非常有吸引力。

科學(xué)家們非常希望鋰空氣電池有一天能取代我們目前使用的鋰離子電池。鋰離子充電電池已經(jīng)被使用了近25年，劍橋大學(xué)化學(xué)系的ClareP.Grey教授在電話中說(shuō)，25年前，結(jié)構(gòu)更為緊湊的鋰離子電池為便攜式電子產(chǎn)品的出現(xiàn)鋪平了道路，使我們隨身攜帶的電子設(shè)備變得更為輕巧便攜。鋰離子電池技術(shù)在當(dāng)時(shí)更適合消費(fèi)者，而如今，是時(shí)候讓鋰空氣電池來(lái)替代它了。

沒(méi)有哪位化學(xué)家或工程師會(huì)說(shuō)，鋰離子電池是完美的。隨著電動(dòng)汽車的越來(lái)越普及，研究人員也開(kāi)始將精力集中在研究鋰空氣電池上。因?yàn)殇嚳諝怆姵乇蠕囯x子電池輕得多，更輕的汽車意味著更長(zhǎng)的續(xù)航里程。可以肯定的是，鋰空氣電池在理想情況下具有更高的能量密度。理論上說(shuō)，只有這種電池能讓電動(dòng)汽車在不必?cái)y帶巨大而笨重的電池組的情況下，擁有可媲美汽油車及柴油車的續(xù)航里程。

但當(dāng)前鋰空氣電池仍然存在一些問(wèn)題。電壓間隙的減小以及石墨烯氧化物電極的大容量導(dǎo)致其只能容納較小倍率的充放電，位于電池負(fù)極的金屬鋰有時(shí)仍會(huì)形成影響電池性能的樹(shù)突。而且，正如我們?cè)谇拔闹兴岬降模諝饫锊粌H僅有氧氣，在空氣中的其他的化合物也可能導(dǎo)致鋰空氣電池不穩(wěn)定。

而這些問(wèn)題的尚未解決，也意味著鋰空氣電池目前還是不能真正的投入商用。研發(fā)新的電池技術(shù)是很容易的，但是要將其真正投入使用還是要攻克許多技術(shù)上的難關(guān)。研究人員表示他們目前正與多家公司合作，力求盡快推進(jìn)這項(xiàng)技術(shù)

2.2耐高溫鋰離子電池

近日，日本大金工業(yè)和日本高度紙工業(yè)聯(lián)合研制出用于電動(dòng)汽車的鋰離子電池高耐熱技術(shù)。新技術(shù)不要電池冷卻系統(tǒng)，在減少自身電力消耗的同時(shí)減輕了車體重量，一次充電行駛距離可提高30%40%。還可防止電池自燃事故，提高行車安全性。

現(xiàn)有車用鋰離子電池發(fā)電時(shí)因化學(xué)反應(yīng)而發(fā)熱，當(dāng)溫度上升至45度以上時(shí)，發(fā)電性能降低，要裝配冷卻系統(tǒng)。夏季高溫時(shí)節(jié)，冷卻系統(tǒng)全程運(yùn)轉(zhuǎn)可致效率下降，行駛距離縮短30%左右。

新技術(shù)采用氟化合物代替易燃電解液成分，制成的新型電解液即使溫度上升至60度也能正常工作;采用植物纖維經(jīng)精細(xì)加工制成的絕緣材料較現(xiàn)在通用的樹(shù)脂膜制品耐高溫、伸縮率降低，可使絕緣組件耐熱性能大大提高;用于電極的粘結(jié)劑更換了高耐熱材料，即使高溫也不會(huì)出現(xiàn)溶出現(xiàn)象。

3.1全球重要國(guó)家電池專利技術(shù)狀況

作為純電動(dòng)汽車的唯一動(dòng)力來(lái)源，以鋰離子電池為代表的電動(dòng)汽車用蓄電池及管理系統(tǒng)相關(guān)專利正引起各國(guó)家的重視，因?yàn)檫@是各國(guó)將電動(dòng)汽車電池作為研發(fā)重點(diǎn)并取得成果的有效保護(hù)措施。下面對(duì)全球排名靠前的重要國(guó)家作一分析，這些國(guó)家包括東亞的中日韓和歐美的美國(guó)與德國(guó)。

1、日本：（1）研究集中在鋰離子電池，其次為鉛酸電池、鎳氫電池、納硫電池；（2）、從專利數(shù)來(lái)看，有6782件，居全球之冠；（3）、從專利申請(qǐng)人身份看，在純電動(dòng)汽車用蓄電池及管理系統(tǒng)的專利中，超過(guò)90%的專利申請(qǐng)來(lái)自日本人。所以說(shuō)，日本掌控著絕大部分專利技術(shù)，為全球最強(qiáng)者。

2、美國(guó)：該國(guó)是全球最大的汽車生產(chǎn)和消費(fèi)國(guó)，是全球開(kāi)展電動(dòng)汽車相關(guān)技術(shù)研究的最早國(guó)家。（1）研究集中在鋰離子電池，其次為鉛酸電池、鎳氫電池、空氣電池和納硫電池；（2）、從專利數(shù)來(lái)看，止于2010年六月排名全球第二，僅次于日本；（3）、從專利申請(qǐng)人身份看，在純電動(dòng)汽車用蓄電池及管理系統(tǒng)的專利中，接近60%的專利申請(qǐng)來(lái)自日本人，來(lái)自美國(guó)申請(qǐng)人的專利次之。

3、德國(guó)：（1）研究集中在鋰離子電池，其次為鉛酸電池、鎳氫電池、納硫電池和空氣電池；（2）、從專利數(shù)來(lái)看，止于2010年六月排名全球第6位（整個(gè)歐洲排名全球第4位），僅占日本申請(qǐng)量6782件的11%；（3）、從專利申請(qǐng)人身份看，來(lái)自德國(guó)人的專利申請(qǐng)占總量的43%，其次是日本人。

4、韓國(guó)：韓國(guó)汽車產(chǎn)量全球排名第5，出口量全球排名第4。（1）研究集中在鋰離子電池，遠(yuǎn)高于隨后的鎳氫電池、鉛酸電池、納硫電池；（2）、從專利數(shù)來(lái)看，在日美中之后排名第4位，假如把歐盟看作一個(gè)市場(chǎng)，則韓國(guó)又在歐洲之后；（3）、從專利申請(qǐng)人身份看，韓國(guó)人擁有的專利最多，其次是日本人，第三是美國(guó)人。

5、我國(guó)：（1）研究集中在鋰離子電池，其次是動(dòng)力鎳氫電池，鉛酸電池地位下降很快；（2）、從專利數(shù)來(lái)看，排在日本和美國(guó)之后身列探花；（3）、從專利申請(qǐng)人身份看，日本人最多，其次是本國(guó)人。本國(guó)人中比亞迪為實(shí)力突出者，該公司以鋰離子電池和聚合物鋰離子電池為重點(diǎn)，2003年公司申請(qǐng)了第一個(gè)國(guó)內(nèi)專利和美國(guó)專利。

從整個(gè)專利格局看，圍繞鋰離子電池的專利爭(zhēng)奪將是未來(lái)專利戰(zhàn)的主戰(zhàn)場(chǎng)。趨勢(shì)上來(lái)看，日本仍將走在前列，由于電動(dòng)汽車產(chǎn)業(yè)處在成長(zhǎng)期，許多關(guān)鍵技術(shù)尚待突破，所以歐美基于強(qiáng)大的基礎(chǔ)研究?jī)?yōu)勢(shì)或?qū)⒂芯时憩F(xiàn)。目前，在鋰離子電池研發(fā)上投入最多、產(chǎn)量上升最快的是中韓兩國(guó)，它們的參戰(zhàn)使這場(chǎng)專利博弈變得更加復(fù)雜化。