在新能源汽車領(lǐng)域，能量密度一直是深受關(guān)注的焦點，無論是特斯拉還是比亞迪等自主品牌都在大力提升電池能量密度。那么，接下來小編就為大家詳細(xì)揭秘動力電池的能量密度！

一、什么是能量密度？

動力電池的能量密度從不同維度看可分為重量能量密度和體積能量密度，即單位質(zhì)量或體積內(nèi)總釋放的電能，是衡量電池容量的一個重要指標(biāo)，即電池在單位重量體積中所能存儲的電能。

重量能量密度=電池容量×放電重量，基本單位是Wh/kg (瓦時/千克) 

電池體積能量密度=電池容量×放電體積，基本單位是Wh/L (瓦時/升) 

電池的能量密度與單位重量、體積成正比，行業(yè)將動力電池能量密度指向兩種概念，分別是單體能量密度與系統(tǒng)能量密度。

1.什么是單體能量密度？

電池系統(tǒng)的*小單元是電芯，汽車動力電池的基礎(chǔ)結(jié)構(gòu)是：電池模組由多個電芯組成、而電池包又由多個模組組成。單體能量密度便是指單個電芯的能量密度。

“在《中國制造2025》行業(yè)資訊中：動力電池的發(fā)展規(guī)劃到2020年，電池能量密度實現(xiàn)300Wh/kg；2025年，電池能量密度實現(xiàn)400Wh/kg；2030年，電池能量密度實現(xiàn)500Wh/kg?！边@中間提到的電池能量密度就是指單個電芯的能量密度。

2.影響單體能量密度的因素

單體電芯性能差異主要表現(xiàn)在材料（如正極、負(fù)極等）、工藝（如制造精度等）及結(jié)構(gòu)（如極耳直徑大?。┑确矫?。

制造工藝影響：當(dāng)使用軟包電池時，由于其具有更高的比容量和更好的內(nèi)部結(jié)構(gòu)，可以在一定程度上提高單體電芯能量密度。然而，由于其高電壓、高電流密度特點，必然會對制造工藝提出更高要求。

設(shè)計參數(shù)影響：對于不同類型的電池系統(tǒng)來說，其設(shè)計參數(shù)也不盡相同。例如：在方形電池系統(tǒng)中，當(dāng)其內(nèi)部結(jié)構(gòu)不變時，通過改變電池包的高度、寬度和厚度等參數(shù)來提高單體電芯能量密度。

外部因素影響：外部因素主要包括溫度、濕度、壓力等。由于軟包電池內(nèi)部結(jié)構(gòu)相對復(fù)雜且難以精確把握，因此當(dāng)環(huán)境溫度、濕度等外部因素發(fā)生變化時，可能會導(dǎo)致單體電芯性能發(fā)生變化。

1.什么是系統(tǒng)能量密度？

單體組合而成的整個電池系統(tǒng)的電量比整個電池系統(tǒng)的重量或體積就是系統(tǒng)能量密度。由于電池系統(tǒng)內(nèi)部的高低壓回路、電池管理系統(tǒng)、熱管理系統(tǒng)等也會占據(jù)電池系統(tǒng)的體積與重量，因此動力電池的單體能量密度比系統(tǒng)能量密度高。

2.影響系統(tǒng)能量密度的因素

電芯數(shù)量：目前主流的電芯數(shù)量已經(jīng)達(dá)到100個左右，甚至更多，增加電芯數(shù)量可以提高每千克電池所包含的系統(tǒng)能量密度。

采用更高電壓的電芯和使用更高電壓的正極材料可以提高系統(tǒng)能量密度:目前主流的高電壓正極材料主要有磷酸鐵鋰、三元鋰等；在目前的技術(shù)水平下，三元鋰比磷酸鐵鋰和磷酸鐵鋰具有更高的能量密度。