动力锂离子电池的能量密度可达多少？

2022-02-24 16:33

目前，我国车用动力锂电池技术路线选择的是与美国相同的磷酸铁锂路线。毫无疑问，磷酸铁锂离子电池有着诸多优势：稳定性高、价格相对便宜，然而其能量密度（能量密度更大，才能更好地解决里程问题）提升空间却十分有限。

据了解，磷酸铁锂离子电池单体电池的能量密度可达157Wh/kg，但单体电池成组后能量密度则降为100Wh/kg。现在磷酸铁锂离子电池的能力密度一般还都是在150Wh/kg左右，即使做得好一些，也是在160Wh/kg左，这个和三元电池的200Wh/kg能量密度相比，差距很大。即将生产的32131高能量密度圆柱磷酸铁锂离子电池，单体能量密度达到180Wh/kg，使用该电池的乘用车，续航里程可达到300km以上。

什么是能量密度？

能量密度(Energydensity)是指在单位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。电池的能量密度一般分重量能量密度和体积能量密度两个维度。

电池重量能量密度=电池容量×放电平台/重量，基本单位为Wh/kg(瓦时/千克)

电池体积能量密度=电池容量×放电平台/体积，基本单位为Wh/L(瓦时/升)

电池的能量密度越大，单位体积、或重量内存储的电量越多。

什么是单体能量密度？

电池的能量密度常常指向两个不同的概念，一个是单体电芯的能量密度，一个是电池系统的能量密度。

电芯是一个电池系统的最小单元。M个电芯组成一个模组，N个模组组成一个电池包，这是车用动力锂离子电池的基本结构。

单体电芯能量密度，顾名思义是单个电芯级别的能量密度。

根据《我国制造2025》明确了动力锂离子电池的发展规划：2020年，电池能量密度达到300Wh/kg；2025年，电池能量密度达到400Wh/kg；2030年，电池能量密度达到500Wh/kg。这里指的就是单个电芯级别的能量密度。

什么是系统能量密度？

系统能量密度是指单体组合完成后的整个电池系统的电量比整个电池系统的重量或体积。因为电池系统内部包含电池管理系统，热管理系统，高低压回路等占据了电池系统的部分重量和内部空间，因此电池系统的能量密度都比单体能量密度低。