純電動汽車最早使用的是鉛酸電池，鉛及其氧化物制成作為電極材料，硫酸溶液作為電解液，這是現在大部分電瓶車的動力源，低成本是其最大的優勢。不過，因為鉛酸電池的能量密度低，從而帶來了體積大、容量小等問題，無法滿足一臺汽車對于自重的控制、驅動力的消耗，乃至每年超過1萬公里行程的使用壽命，所以無法大規模用于量產車上，最終被汽車廠商淘汰。

密封包裝的鉛酸電池組

鎳氫電池

鎳氫電池是二十世紀九十年代發展起來的一種新型綠色電池，具有高能量、長壽命、無污染等特點，鎳氫電池與我們的日常生活很近，從早期的隨聲聽到現在的充電牙刷等小型電器很常見，正極為鎳氫的化合物，負極為金屬氫化物，其能量密度、充放電次數相比鉛酸電池有不小的提升，并且電解液不可燃、安全性有保障，制造工藝成熟，比亞迪在造車之前就是全球第二大的鎳氫電池制造商。

鎳氫電池組

不過，因為鎳氫電池充電效率一般、有充電有記憶效應、工作電壓較低（無法使用高壓快充），并不適用于汽車的單一動力源，適合輔助發動機工作。這方面做得最好的要屬豐田，其混合動力系統采用阿特金森發動機+鎳氫電池組，阿特金森發動機本身具備中間轉速區間高效的優勢，卻也有著低轉速和高轉速疲軟的問題，而鎳氫電池正好能夠解決起步與高速動力不足的一大助力。

而從鋰電池廣泛引用之后，鎳氫電池在汽車上也有被完全取代的趨勢，如豐田新一代混動系統就采用了更高效的發動機+鋰電池組合。相比鋰電池，鎳氫電池的容量、循環充電的壽命以及環保角度都不占優勢，成本的優勢也在鋰電池大力發展之下被弱化了，這正是鎳氫電池逐漸退出汽車領域的原因所在。

鋰電池

鋰電池正是現階段新能源車的主流選擇，鋰的化合物（錳酸鋰，磷酸鐵鋰等）作為電極材料，石墨作為負極材料，其優勢在于能量密度高、體積小、重量輕、充電效率高。決定鋰電池類型或者說性能的主要因素，在于電池兩極的材料，其中正極的材料是現階段的關鍵，如主流的磷酸鐵鋰、三元材料中的鈷酸鋰、鎳鈷錳等，在容量、成本、低溫充放電、安全性等多個維度上存在差異。

鋰電池組

不過無論任何類型，所有鋰電池組都會面臨低溫這個“天敵”。不同鋰電池類型的最佳工作溫度雖然有一定差異，但低于最佳區間之后伴隨而來的鋰離子的活性降低，對于續航里程的影響比較大，這在我們此前的測試中也有所體現：搭載鋰電池組的電動車，北方冬季實際使用中的續航，普遍只能達到理論續航的60%多，最多也就70%左右。

氫燃料電池

大家都知道H2+O2燃燒最終得到的水，所以氫氣是非常理想的清潔能源。特點是無污染，無噪音，高效率，就氫氣本身來說，燃燒可以釋放大量的能量、低溫表現上佳，最重要的加氫的效率高，加氫只需5分鐘就能行駛超過600公里，時速達每小時140~150公里。并且這個數據還有提升的空間，以上這些都要遠遠優于現有的鋰電池。但是氫燃料電池轎車比同類型內燃機車重200多公斤，貴5倍以上。

目前在中國還未普及，究其原因還是一個字貴。

石墨烯電池

對于未來新能源車的動力電池討論，最靠譜、討論最多的要屬石墨烯電池了，將一些專業角度的解讀“翻譯”一下就是：用這種材料結合鋰電池有兩種使用方法，一是用石墨烯的復合材料作為鋰電池的導電劑，二是直接用作負極，效果都是增加鋰電池的活性，從而提升電動車的續航里程、充電速度。

石墨烯-碳化海綿鋰氧電池

石墨烯電池可以有效解決鋰電池的短板，產品特質與新能源車用戶使用直接掛鉤。這種材質的好處確實大，而且韓國三星也已經對外公布掌握了這項技術，但成本是一大瓶頸，石墨烯的獲取不太容易，早期是用于航天領域的一種材料，何時、采用什么方式降低成本，將是這項優質產品“飛入尋常百姓家”的一大難題，各個汽車廠商都還沒有公布在這方面發力的計劃。

簡單來說，純電動車的工作原理是“充電直接用電”，氫燃料電池車則是H2+O2“燒成”（化學反應）電能和水，相當于“燒氫”來發電。兩種“電池”同樣都是零排放，電動車鋰電池能力密度更小、低溫活性差影響續航，充電速度慢的問題，氫燃料電池完全沒有，而且工作效率要高出不少，這正是氫被稱為優質能源的原因。