鉅大LARGE | 點擊量：1547次 | 2018年05月19日
動力鋰電池提升能量密度的三大路徑是什么？
一、提升輕量化水平間接提高動力電池能量密度
以前新能源汽車生產(chǎn)企業(yè)多采用鋼材料制作電動汽車動力電池托盤，現(xiàn)在很多企業(yè)都在以鋁合金材料為主。鋁合金的密度為2.7g/cm3，無論在壓縮還是焊接等方面，鋁合金材質(zhì)都已非常優(yōu)秀。而鎂合金的密度為1.8g/cm3，碳纖維是1.5g/cm3，這些材料用來生產(chǎn)電池托盤，將可以極大地提高新能源整車的輕量化水平。王子冬認為，輕量化技術(shù)仍在不斷發(fā)展中，未來也將有更多輕量化材料問世。他表示，不僅應研究電池托盤材質(zhì)的輕量化，從動力電池單體到系統(tǒng)，都要考慮材質(zhì)的輕量化問題，這樣才能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重量，但不能降低配件的強度，因此材料的堅固性需要考慮。另外，采用更輕的材料，將會面臨成本上漲的問題。因此在動力電池成本還未大規(guī)模下降的情況下，實現(xiàn)整車輕量化的當務(wù)之急是研發(fā)出更可靠、經(jīng)濟的輕量化材料。2016年，沃爾沃表示，如果將目前的電動汽車電池全部更換成新型輕量化材料，可以降低車重超15%，而且材料成本更低也更為環(huán)保。
符合Exic IIB T4 Gc防爆標準
充電溫度：0~45℃
-放電溫度：-40~+55℃
-40℃最大放電倍率：1C
-40℃ 0.5放電容量保持率≥70%
二、糾結(jié)鐵鋰還是三元不如布局硅碳負極
作為國內(nèi)兩大主流技術(shù)路線，近些年磷酸鐵鋰和三元材料的能量密度都有所提升。由于三元的能量密度更高，而補貼政策又更傾向于高能量密度產(chǎn)品，因此各大電池企業(yè)都將三元電池作為公司下一代產(chǎn)品的主力。但比亞迪股份有限公司總經(jīng)理沈晞?wù)J為，雖然三元和鐵鋰兩者在單體能量密度方面相差較大，但在成組后的系統(tǒng)能量密度方面相差無幾，在成本和電池儲存難度上也無較大差異。所以沈晞建議企業(yè)在提升動力電池能量密度的規(guī)劃上，可以考慮從動力電池負極材料入手，在量產(chǎn)產(chǎn)品中應用硅材料（如氧化亞硅負極材料等），從而提升電池組的整體能量密度。
三、更改電池尺寸提升系統(tǒng)能量密度
更改電池尺寸依然是提升電池能量密度的有效方式。雖然特斯拉選擇18650技術(shù)路線成功吸引了國內(nèi)眾多動力電池企業(yè)的追隨，但由于18650電芯單顆容量小，普遍在2-4Ah左右，串并聯(lián)數(shù)量太多，單體失效風險概率較大，導致其在主流新能源乘用車和客車領(lǐng)域的應用受到一定限制。2017年，率先使用18650電池的特斯拉將目光轉(zhuǎn)向了21700電池并已經(jīng)實現(xiàn)量產(chǎn)。
據(jù)特斯拉CEO馬斯克介紹，當使用21700電池的Model3汽車上市之后，將會重新審核是否選用21700電池制造ModelS和ModelX型號汽車。一旦審核通過，21700電池很有可能全面替代特斯拉汽車上的18650電池。據(jù)了解，特斯拉采用21700電池后，由于同等能量下，所需電池的數(shù)量減少約1/3，這將帶來整個Pack內(nèi)部金屬連接件數(shù)量的減少，從而進一步降低電池Pack的重量，整車的能量密度將得到部分提升。而這種方式也為國內(nèi)18650電池企業(yè)在提升能量密度和降成本方面提供了參考。據(jù)了解，目前國內(nèi)18650電池企業(yè)基本上都對特斯拉的方式表示認可，并且也在進行相關(guān)布局。
