分析提高動力電池能量密度的途徑
來源：寶鄂實業(yè)
2019-10-15 20:43
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一、提高輕量化水平，間接提高動力電池能量密度
過去，新能源汽車生產(chǎn)企業(yè)大多采用鋼材制造電動車動力電池托盤，但現(xiàn)在很多企業(yè)主要采用鋁合金材料制造。鋁合金密度為2.7g/c m3。無論是壓縮還是焊接，鋁合金材料都非常優(yōu)秀。鎂合金密度為1.8g/c m3，碳纖維密度為1.5g/cm3。這些材料用于生產(chǎn)電池托盤，將大大提高新能源汽車的輕量化水平。王子棟認(rèn)為，輕量化技術(shù)還在發(fā)展中，未來還會有更多的輕量化材料問世。他說，我們不僅要研究電池托盤材料的輕量化，而且要考慮從單一電池到系統(tǒng)的輕質(zhì)材料，以最大限度地提高動力電池的能量密度。
輕量化需要減輕配件的重量，而不是配件的強度，因此需要考慮材料的堅固性。此外，輕質(zhì)材料的使用將面臨成本上升的問題。因此，在動力電池成本沒有大幅度降低的情況下，開發(fā)更可靠、更經(jīng)濟(jì)的汽車輕量化材料迫在眉睫。2016年，沃爾沃表示，如果用新型輕量化材料替換現(xiàn)有的電動汽車電池，整車重量可減輕15%以上，材料成本更低，更環(huán)保。
如何提高動力電池的能量密度
2.硅碳陽極的布置比鐵鋰或三元陽極好
磷酸鐵鋰和三元材料作為我國的兩條主要技術(shù)路線，近年來其能量密度不斷提高。由于三元電池能量密度較高，且補貼政策更傾向于高能量密度產(chǎn)品，因此各大電池企業(yè)都將三元電池作為下一代產(chǎn)品的主力軍。但比亞迪股份有限公司總經(jīng)理沈勝認(rèn)為，雖然三元鋰和鐵鋰在單體能量密度上存在較大差異，但分組后系統(tǒng)的能量密度差別不大，電池的成本和儲存難度沒有顯著差異。因此，沈熙建議，在提高動力電池能量密度的規(guī)劃中，企業(yè)應(yīng)從動力電池的負(fù)極材料入手，在大批量產(chǎn)品中應(yīng)用硅材料（如氧化硅負(fù)極材料），以提高電池組的整體能量密度。
如何提高動力電池的能量密度
三、改變電池尺寸，提高系統(tǒng)能量密度
改變電池的尺寸仍然是提高電池能量密度的有效途徑。雖然特斯拉成功吸引了國內(nèi)多家動力電池企業(yè)走18650技術(shù)路線，但由于單個18650電池容量較小，一般在2-4Ah左右，在主流新能源乘用車和乘用車中的應(yīng)用受到限制，串并聯(lián)連接太多，單電池故障率高。2017年，率先使用18650塊電池的特斯拉將注意力轉(zhuǎn)向21700塊電池，并實現(xiàn)了量產(chǎn)。
提高電池能量密度的方法有哪些？
（一）提高正負(fù)活性物質(zhì)的比例；
（2）提高正負(fù)材料的比容量（G容量）；
（3）減肥。
