度现状⼀览）
来源 | 锂电联盟会长/锂先⽣
01
纯电动车电池的能量密度⾼低有多重要?
这似乎就像在讨论⼼脏的跳动对于⼈体有多重要⼀般，⼀辆纯电动车，或者说的更标准⼀点，⼀辆电池动⼒车的性能、续航⾥程、可靠性都取决于其电池包内的电池数量以及单节电池内的能量密度。这个公式很好理解：总电量=电池数量×单节电池能量密度。
⽽现代汽车的结构设计其实已经很死板了，留给电池组的空间也就那么⼀点，⼤部分车型都集中在坐舱地板下⽅，当然这也是出于安全性和空间性的考虑。
所以说，电池数量已经被限制在某⼀个区间内，⽆法⼤幅提升。想要增强电池车性能，唯有在能量密度上做⽂章。
02
什么是电池能量密度?
能量密度(Energy density)是指在⼀定的空间或质量物质中储存能量的⼤⼩。电池的能量密度也就是电池平均单位体积或质量所释放出的电能。电池能量密度=电池容量×放电平台/电池厚度/电池宽度/电池长度，基本单位为Wh/kg(⽡时/千克)。
电池的能量密度越⼤，单位体积内存储的电量越多。
据悉，电池的能量密度基本由电池的正负极决定的，但只是正负极活性材料也不能保证电池能发上电，得有很多⾮活性物质，⽐如导电辅助剂、活性粉末之间的粘结剂、隔离膜、阴阳极的箔材、绝缘固定的胶纸、铝塑膜壳或者钢铝壳等等。
我们中⼤部分⼈总是有意⽆意的忽略这部分物质的含量，得出的能量密度与事实相差较⼤，误导吃⽠众。其实，这部分相当重要，就拿过去⼗⼏年的技术进步来说，电池能量密度的提升主要就是靠着活性物质占⽐的提升来实现的。
还有的就是以增⼤原来电池尺⼨来达到电量扩容的效果。
我们最熟悉的例⼦莫过于：率先使⽤松下18650电池的知名电动车企特斯拉将换装新款21700电池。⽽原因并⾮18650电池有任何质量问题，只是18650电池单颗容量⼩，普遍在2-4Ah左右，串并联数量过多，单体失效风险概率较⼤，导致其在电动汽车领域的应⽤受到⼀定的限制。
⽽21700电池在尺⼨上相⽐18650电池(直径18mm，长度65mm)更⼤，达到了直径21mm，长度70mm。如果想再形象⼀点来考虑这个问题，我们不妨来看看来⾃Hitech Energy的计算，仅考虑单体的密集堆积进⾏计算，可知：30⽀21700的体积是40⽀18650体积的1.1倍，质量则为0.97倍。
在同等能量下，所需电池的数量可减少约1/3，电池包内部⾦属连接件数量减少，从⽽进⼀步降低电池包的重量，整车的能量密度将得到部分提升，达到接近300kw/kg。
特斯拉电池
以下三点尤为引⼈注意：
1.到2020年，锂离⼦动⼒电池单体⽐能量⼤于300Wh/kg；系统⽐能量争取达到260Wh/kg；成本⼩于1元/⽡时；使⽤环境达-30℃到55℃；具备3C充电能⼒。
2.到2025年，单体⽐能量达500Wh/kg。
3.⼒争实现单体电池350Wh/kg、系统260Wh/kg的锂离⼦电池产品产业化和整车应⽤。
03
我国各电池动⼒锂电池能量密度达到什么⽔平了呢?
⽐亚迪：⽬前，⽐亚迪磷酸铁锂电池的单体能量密度为150Wh，⽽接下来⽐亚迪计划将能量密度继续提升到160Wh。除了磷酸铁锂电池，⽐亚迪也在同步开发三元锂电池，⽽如果将三元锂电池的技术结合到磷酸铁锂电池上，对原有⽤⽯墨作为负极材料的做法进⾏⼀些调整，那么在2020年左右，⽐亚迪计划将磷酸铁锂电池的单体能量密度提升到
200Wh。
另外，在跟进的三元电池⽅⾯，⽐亚迪的三元电池已经具备量产条件，⽬前能量密度也达到了200Wh/kg。⽐亚迪三元电池的⽬标是2018年电池⽐能量达到240Wh/kg，2020年达到300Wh/kg。
沃特玛：⽣产的32650圆柱型动⼒磷酸铁锂电池，单体能量密度已经达到145Wh/kg，下⼀步⽬标是实现160Wh/kg；三元
沃特玛：⽣产的32650圆柱型动⼒磷酸铁锂电池，单体能量密度已经达到145Wh/kg，下⼀步⽬标是实现160Wh/kg；三元电池⽬前能量密度为200Wh/kg，预计到2020年达到300Wh/kg的⽔平。
国能电池：早在2013年，国能磷酸铁锂和三元电池单体能量密度就达到了160Wh/kg和200Wh/kg。预计2017年年底，磷酸铁锂电池单体能量密度将达到180Wh/kg、PACK达到134Wh/kg，三元电池能量密度
将突破240Wh/kg。
捷威动⼒：在能量密度⽅⾯，公司⽬前已经量产的三元软包电池单体⽐能量达210WH/Kg。在提⾼电池安全性的基础上，预计2020年公司软包电池单体能量密度可达300WH/Kg，Pack成组后可达220WH/Kg；钛酸锂电池单体能量密度达到110WH/Kg以上。
智慧能源：公司量产的动⼒电池单体能量密度可达220Wh/Kg，PACK成组后能量密度达到140Wh/Kg。同时，公司BMS系统可做到5级防护，电池包采⽤轻量化材料，并进⾏了结构优化。
⽐克电池：2016年，⽐克三元材料动⼒电池⾏业占⽐30%以上，位列第⼀。⽬前⽐克单体电芯能量密度近220Wh/kg，后续还将进⼀步提升⾄300Wh/kg。
卡耐新能源：卡耐新能源已经可以批量供应能量密度220Wh/kg电芯，系统⽐能量⼤于130Wh/kg电芯，同时⼯艺和技术层⾯已经分别实现250Wh/kg、技术300Wh/kg产品储备。
可以预见，随着政府的⼤⼒⽀持和倡导，电池技术和⾏业发展会迎来重⼤变⾰。作为纯电动车的命脉，电池单体能量密度肯定会有所提升，达到⾮常有竞争⼒的⽔平，届时对电动车产业的发展和推⼴的作⽤也是巨⼤的。
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