電池能量密度是什么你知道嗎？
來源：寶鄂實(shí)業(yè)
2019-05-19 11:10
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動力電池正極材料有三元鋰、磷酸鐵鋰、鈷酸鋰等，它們很大程度決定了電池性能、穩(wěn)定性、續(xù)航以及壽命。其實(shí)，電池正極材料的結(jié)構(gòu)和它的物理、化學(xué)特性還決定了另一個重要指標(biāo)——“電池能量密度”
電池能量密度的概念和其他物質(zhì)密度的概念一樣，簡單來說就是單位重量或體積下電池含有的電能。不要小看這個能量密度的概念。不同電池正極材料有不同的密度，而各家車廠也會根據(jù)自身產(chǎn)品的需要，調(diào)整車型間電池的性能；不同車廠間，電池種類、能量密度都不盡相同。
舉個例子（真的是舉例），在你面前有兩粒鈣片（相同品牌，質(zhì)量和含量穩(wěn)定、有可比性），它們的重量和大小一樣，第一種每片含鈣100毫克，另一種每片200毫克，那么同樣補(bǔ)充1000毫克鈣，第一款要吃10粒，第二款吃5粒就行（非廣告，請自動忽略品牌和包裝內(nèi)容）
電池的能量密度和鈣片的鈣含量一樣，相同體積或重量下，能量密度越高提供的電能也就越多，續(xù)航相對也越長，提高電池能量密度等于增加了車輛續(xù)航。再舉個例子，一款純電動車A，能量密度160wh/kg；電動車B，能量密度是140wh/kg，假設(shè)二者的電池重量、車重都相同，那么正常情況下，A一定比B攜帶的電能多，續(xù)航也就越長。
嚴(yán)格來講，電池能量密度分為電芯的能量密度和電池系統(tǒng)的能量密度。前一期我們講過，電池由許多電芯組成，每個電芯都是獨(dú)立生產(chǎn)的，個體之間的一致性難免會存在細(xì)微的差異，它們連接在一起組成模組，多個模組再和其他電池結(jié)構(gòu)相連，但其中的層層關(guān)卡導(dǎo)致整個電池系統(tǒng)的能量密度相對電芯單體有所減少，如果一個電芯的能量密度是200wh/kg，那么他們組成電池組后，能量密度很有可能減少到150或160wh/kg左右的樣子。
通常，一輛電動車電池能量密度的高低，是以電池系統(tǒng)的能量密度作為評判標(biāo)準(zhǔn)的。你會想，這和買車有什么關(guān)系？在當(dāng)下，電池系統(tǒng)的能量密度不僅影響電池的性能和續(xù)航，還影響購車補(bǔ)貼，補(bǔ)貼多，你花的錢就少，再加上地方補(bǔ)貼，電池能量密度高的電動車能幫你省不少錢。
電池能量密度與現(xiàn)今電動車補(bǔ)貼（2018年國家補(bǔ)貼標(biāo)準(zhǔn)）在現(xiàn)今國家補(bǔ)貼政策中，總的補(bǔ)貼金額中有一個系數(shù)是電池系統(tǒng)能量密度調(diào)整系數(shù)，這個系數(shù)有個區(qū)間（如上圖），如果你買的車電池系統(tǒng)能量密度低，很有可能乘以0.6或1，導(dǎo)致總的補(bǔ)貼變少或不變。
通常，增加動力電池能量密度的方法，是尋找擁有更高能量密度的新材料。但電池行業(yè)經(jīng)過多年的研發(fā)、演進(jìn)，發(fā)現(xiàn)三元鋰電池從綜合表現(xiàn)上更加符合行業(yè)的需求，可能性比較靠譜，所以一直在這條軌跡上一路發(fā)展。
例如，從最早的鐵電池發(fā)展到鋰離子電池，再從業(yè)界早期的333（1:1:1鎳錳鋁）鋰離子電池體系，向811高鎳體系鋰離子電池邁進(jìn)，鎳在電芯中的比例不斷升高；當(dāng)下更多的廠商則通過增加電芯單體的體積或者改變電池結(jié)構(gòu)等方式增加能量密度。比如特斯拉從18650轉(zhuǎn)向21700電池，則是通過增加電芯單體的尺寸，獲得更高的能量密度。其實(shí)這種方式，實(shí)質(zhì)上有幾方面改進(jìn)，一方面是電芯本身能量密度就有提升，二是減輕了電池系統(tǒng)整體的重量，減少了電芯個數(shù)的同時，連接線束、結(jié)構(gòu)更加簡單，電池系統(tǒng)的損失更小，能量密度能更大。
