所以，首先显而易见的答案：

为什么电池仍然重20公斤？

因为它们仍然是相同的铅酸电池。就那么简单。没有其他技术能达到每安培（和安培小时）的低成本，接近可靠性和易于操作。20公斤不算重，如果你认为“燃油经济性”仍然意味着你的普通新车具有数十公斤的“舒适”功能，仅金属部件就重约1毫克。

45 年后，汽车电池的外观和重量仍然相同。

45？更像是120年......但是是的。我们仍然用钢建造桥梁，我们的混凝土已经变得更好，但本质上仍然是混凝土，我们使用沥青道路，铜仍然是我们最喜欢的导体，在基本上不是低频的所有东西中最常见的放大器技术是基于双极晶体管的 A/B 类放大器，我们的冰箱仍然不是基于更有效的热传输方式，而是基于压缩或多或少危险的流体。

所以，现在在你的真实问题的字面问题的答案之后，你很遗憾没有问

在过去的 100 年里，电池技术已经发展至今。铅酸启动电池于 1920 年在汽车中变得普遍，铅本质上是有毒的，而硫酸/铅酸的危险性同样不小。它们在寒冷的温度下往往会失效，尤其是如果不定期维护的话，而且即使它们的生产成本显然非常便宜，但它们的整个处理过程，包括收回旧电池的法律要求，一定是一场噩梦。

既然电动汽车已经证明您可以在这些基础上可靠地行驶数年，为什么该行业还没有划清界限并转而使用锂离子或优质的镍镉或镍氢电池之类的电池？

镍镉电池在各方面都比铅酸电池差，但能量密度比铅酸电池差。NiMH 更好，但要贵得多，并且通常具有更高的放电率（除非您使它们变得更加昂贵）。而且仍然很难妥善处理。

锂电池不是那么容易处理的。您需要保护它们免受各种故障的影响，其中一些非常致命：不要让锂电池过热。它会爆炸。热量是电机舱内的一个严重问题（公平地说，电池不必在那里，但它非常方便）。

主要原因确实是成本。我最后一辆车的电池是 1999 年的 Fiat Punto，最大提供 100 A（当我试图估计实际短路电流时，大约 43 A，但仍然很多。假设 P=U·I=12V·40A=480W ) 电流，标称容量约为 30 Ah（即 12V·30Ah = 360Wh 的能量）。我花了 25 欧元。所以，粗略的猜测，它的生产成本低于 10 欧元。

因此，让我们采用一种量产且价格便宜的锂电池类型。构成许多笔记本电脑电池组的常见圆形电池约为 3 欧元（假设生产中为 1 欧元）约 3Ah（11.1Wh），在某些情况下可提供高达 5A 的电流（顶部，不要长时间这样做） 3.7 V。也就是说，其中一个电池可以提供 18.5W。因此，要达到我的便宜汽车电池的估计 480W，您需要其中的 26 个。它们的生产成本为 26 欧元，这还不包括您在控制、充电和保护电路上花费的欧元，将它们装在坚固而安全的东西上，以及生产锂中的一些稀有金属成分所需的矿物质这一事实电池目前并没有变得更便宜，而为全世界的汽车配备这些电池肯定会加速这种市场机制。

让我们假设成本与容量成正比。我的 26 芯锂电池有 26·11.1Wh=288.6Wh 能量。因此，我们需要将其扩大 1.25，以达到与铅酸电池相同的 360Wh。

这样的电池重约 90 克。所以电池的重量是 26·90 g = 2.34 kg。好吧，我脑子里没有廉价汽车电池的确切重量，但假设它是 15 公斤。所以我们减轻了大约 6.3 倍的重量，如果我们的外壳和电子设备很轻（它们不是——据我所知，你需要一个强大的开关模式电源才能有效地为这些使用充电）你汽车的发电机，那些主要由一个相当大的铜线圈组成，也许还有一些不完全轻巧的铁氧体磁芯）。

这导致组件 A 和组件替代 B 之间的成本因数约为 3.5，具有处理缺点、可靠性降低和供应链变化。难怪汽车行业没有朝着这个方向努力。（而且，顺便说一句，他们有出色的游说能力。）

与以前的电池相比，最新的电池更轻，并且在车辆使用寿命内的成本更低。但他们不使用 LA（铅酸）化学。

LiFePO4（磷酸铁锂）电池将以可接受的整个生命周期成本满足所需，但初始资本成本较高——这使得它对汽车制造商没有吸引力。

较低的初始资本成本似乎是更喜欢铅酸而不是 LiFeO4 的主要原因，而且不明显还有其他真正好的理由。

循环寿命远大于铅酸，这使得整个寿命成本低于铅酸。

与锂离子（锂离子）不同，“刺穿心脏”不会引起锂离子的问题。

充电控制“足够简单”。

与铅酸相比：

允许的放电深度和最大可接受的充电率更高，

温度范围更好

充电效率更好。

自放电性能更好。

_______________________________________

锂离子/锂离子：

值得对锂离子电池发表评论，因为它们在安全性方面经常受到“负面报道”。

与铅酸相比，锂离子化学提供了更好的质量和能量密度（更轻更小）、更长的循环寿命、更高的资本成本和可能更优的整个生命周期成本。管理得当，充电控制更容易。温度范围更好，充电/放电效率有些优越。与安全有关的缺点在很大程度上不是问题 - 见下文。

在许多应用中，锂离子电池是首选电池——从梦想飞机到三星手机再到“悬浮滑板”，从火星探测器到笔记本电脑和智能手机再到 MP3 播放器等等。选择上面的前三个应用程序是因为它们已知的严重失败。但是选择火星探测器中使用的任何东西都是因为它适用于长寿命、恶劣的环境，不能失败。人们的口袋、家庭和汽车等日常使用的锂离子电池有数亿个。

鉴于锂离子电池可能发生故障的方式，以惊人方式发生故障的数字非常罕见。被广泛报道的故障通常是由于一些系统性故障导致的，这些故障会影响已大量生产和分发的电池批次或型号，或体积较小但高调的应用。在这种情况下，设计或制造故障或缺陷会导致或允许故障，其后果会因锂离子化学的无情行为而加剧。

例如，在过去的一些 Apple 笔记本电脑、三星手机、自平衡“悬浮滑板”等中广为人知的“发泄火焰”事件。在第一个例子中，通常有能力的制造商允许设计错误存在而未被纠正和/或未被注意到或在制造过程中偷工减料，以至于安全裕度赶上了他们。在“气垫板”的情况下，我不知道原因，但与其他任何事情一样，可能是低质量低成本制造和不良充电控制。在消费类设备中，锂离子电池故障通常是由于间隙不足而导致电池发生短路，以及随之而来的冲击敏感性或达到统计制造公差变化的远端。

在波音梦想飞机电池故障的情况下，我还没有看到最终的根本原因报告，但是虽然在很小的产品量中发生了许多广为人知的故障（可能还有一些未公开的故障），但后果却得到了惊人的控制.

对锂离子故障、模式和后果的详细检查表明，它们几乎总是远没有流行的“神话”所暗示的那么猛烈，而且虽然能量释放很大，但在工程方面遏制相对容易。遏制增加了重量、体积和成本，并且不太可能在笔记本电脑或便携式/便携式设备中找到。它存在于梦想飞机中，可以很容易地用于汽车单电池（即非电动汽车）应用，同时保持重量和体积仍远低于铅酸水平，并以适度的额外成本。在电动汽车应用中，这些问题似乎已经“足够好”地解决或解决了。我在车辆安全监管领域拥有丰富的专业知识，但我相信，为我们带来壮观的碰撞假人镜头并允许在乘用车中使用高挥发性石油燃料的法规也解决了锂离子电源周围的安全问题。我还没有听说过“特斯拉”汽车因电池故障而被烧毁——尽管它可能已经发生了——我想马斯克和他的同事相信他们“充分掌握”了这个风险区域。

令我有些失望的是，我从未见过 LiIon 喷火事件，而且我个人不认识任何人。事件很常见，偶尔会成为新西兰的新闻（新西兰人口不到 500 万）。

锂离子与磷酸铁锂：

与 LiFePO4 相比，锂离子化学提供了更好的质量和能量密度（更轻和更小）、显着降低的循环寿命、略低的资本成本（每能量容量）和显着降低的整体寿命成本。充电控制大致相同，但 LiFePO4 在边缘情况下更难损坏。温度范围不太好，充电/放电效率大致相同。LiFePO4 受安全问题的影响要小得多。

在尺寸和重量最小以及资本成本最低的领域（使用电动汽车就是一个很好的例子），锂离子优于磷酸铁锂。

在几乎所有其他领域和应用中，LiFePO4 都比 LiIon 更好或更好，我认为它们是当前高能量长寿命、高循环次数能量存储的首选电池技术。

存在锂启动电池，主要用于赛车或其他性能或豪华应用，其中减轻重量或吹牛的权利是值得的。

然而，正如其他人所指出的那样，该应用的需求相当极端，锂技术需要大量的特殊开发和维护，才能可靠、安全地发挥汽车起动机/辅助电池的作用。价格非常高——很容易是普通铅电池成本的十到二十倍。大多数人不想为他们的汽车电池支付 1000 美元，所以他们没有。