影响续航的关键因素 短平快了解电池能量密度
来源：宝鄂实业
2019-03-28 13:28
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买油车跟买电车有很多共同点，比如挑空间、挑配置和颜色等等，同样也有不同的地方比如挑续航里程、挑充电速度等，其实整车采用的动力电池的能量密度是一个隐形的关键技术指标，它不仅是动力电池企业的终极改进目标，也是国家专项补贴的最重要的考察项目。
影响续航的关键因素 短平快了解电池的能量密度
初中物理老师告诉我们，“一碗水要比一碗油要重”，这就是密度的一次直观展示。单位体积的质量越高，密度就越高，其实我们今天要说的能量密度跟这个一样也比较好理解。
影响续航的关键因素 短平快了解电池的能量密度
举个例子来说，同样一个重量的两个电池组，能量密度更高的一个肯定能让同一个车行驶的更远。
影响续航的关键因素 短平快了解电池的能量密度
根据不同形式的测算，汽油的能量密度大约是锂电池的50-100倍，所以想要纯电动车的各项指标赶上汽油车，需要电池技术的更快进步。
※国内主流纯电动车的电池组能量密度处于什么水平？
市场上部分纯电动车型的电池组能量密度相差并不大，这主要是跟动力电池供应商的技术水平差不多，目前国内主流的电池供应商有宁德时代、比亚迪、孚能科技等等，整体上技术有所区别，但整体都处在差不多的技术水平上。
当然，纯电动车的续航跟电池能量密度并无非常直接的关系，这也是消费者并不直接关注这项指标的原因。真正关心这项技术指标的是汽车企业和主管政府机构，原因在于——政府补贴。
※补贴与能量密度息息相关
汽车企业关心能量密度的原因在于国家层面上的补贴与该指标直接挂钩，说白了，整车采用的电池组、电池单体能量密度越高，企业得到的实惠越大。
2018年的政策将160wh/kg的能力密度作为最高补贴的标准，这也是为什么2018年的纯电动新车的能量密度都在160wh/kg以下的原因。
目前，2019年关于补贴的相关细则还未公布，有消息称，会将补贴的最高标准定在180wh/kg。
之前，国家四部委曾经公布过《关于调整完善新能源汽车推广应用财政补贴政策的通知》，其中有一些关于能量密度的中期规划：
1.到2020年，锂离子动力电池单体比能量大于300瓦时/千克；系统比能量争取达到260瓦时/千克；
2.到2025年，单体比能量达500瓦时/千克。
从企业层面来说，比亚迪、宁德时代、国轩高科等都有着研发高能量密度电池组的计划，在未来几年就会相继得到应用。
※提高电池能量密度是一个系统工程，并不简单
理论上，可以把在实验室环境下、单体环境下的能量密度做的很高，但是涉及到批量、涉及到电池组就不那么容易了。
特斯拉21700电池，通过使用直径更大的电芯(从18到21毫米)、提高正极活性物质占比、减少结构件等非活性材料的比重，提升了电池的整体性能。
正负极活性材料和电解液并不是电池的全部，它还涉及导电辅助剂、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，每一步都至关重要，并且它们之间的调整都要在合理的成本前提之下。
影响续航的关键因素 短平快了解电池的能量密度
高能量密度的电池在安全性上需要更加关注，就像一个能力很大的人在不可控状态下造成的危险也越大，所以电池能量密度的事情真不如我们想象的那么简单。
与铅酸电池相比，锂电池的能量密度高、寿命长、体积小、重量轻等优点，被人们寄予替代铅酸电池的厚望。三年前，有业内专家预测，在制造电动车领域，锂电池在2015年可以替代大约20%的铅酸电池，五年内可以实现大约替代30%的铅酸电池。然而时值今日，锂电池实际替代铅酸电池不到10%，而未来两年内要实现目标看来是非常的艰难。据最近行业协会预测的数据显示：今年锂电车的销量约300万辆，而整个电动车产销量约3200万辆。那么锂电池替代铅酸电池的主要障碍在哪里？
锂电池性价比优势并不突出。据众多经销锂电车的经销商反映：采用国产锂电池的电动车，返修率居高不下。国内实力雄厚的锂电池企业与一般的中小锂电池企业(pack)工厂制造出来的锂电池其返修率竟然低到5%，高到13%左右的差距，价格十分的悬殊：以锰系材料的48V12Ah约500元/组左右，镍钴锰三元材料的锂电池48V12Ah约650元/组左右。但是pack锂电池48V12Ah只有约320元/组左右。但是这种pack锂电池使用不到一年，电池容量大大衰减，已经无法再使用。而锰系材料和三元材料的锂电池与铅酸相比，除了体积小与重量轻之外，其余并没有多大的优势，其使用达到2年以上，电池的衰减程度已经无法满足行驶长距离的要求。
返修时间过长严重制约了消费者的使用。一旦出现锂电池的故障进行返修，时间长则一个星期左右，甚至有的更长，让消费者等待得不耐烦，失去了使用的信心。其原因是，经销商无法维修或更换锂电池内部出现问题的电芯，一定要通过快递运送到制造企业，通过专业设备来进行电池的维修。这是制约锂电池大规模替代铅酸电池的关键之一。
锂电池过于“娇贵”，无法像铅酸电池那样经得起折腾。锂电车在使用过程中，经不起摔扔撞击，一旦锂电池遭到刺穿，或者剧烈撞击把锂电池摔坏，锂电池就有可能会产生燃烧与爆炸；锂电池对充电器的要求很高，不能像铅酸电池那样随便用马路边的投币充电器来充电，一旦电流过大，击穿锂电池内的保护板就有可能产生导致燃烧甚至爆炸。
由于锂电池产品质量良莠不齐，大量的低端锂电池冲击着市场，使得经销商对锂电车企业的选择格外的小心谨慎，弄不好哪家制造企业一年半载之后就关门跑路，采购进来的锂电车就要让经销商全部兜着处理了。由此可见，锂电池要实现替代铅酸电池，如果不改变上述的问题，再过五年恐怕也很难
