电池的能量密度不是越大越好，关键要看它！
来源：宝鄂实业
2019-03-29 11:12
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日前，北汽新能源上市发布了续驶里程达460km的EU400，成为继去年上市的比亚迪e6 400及今年2月上市的腾势400之后，又一款续驶里程超过400km的电动汽车。而据最新消息，将于9月上市的奇瑞艾瑞泽5e的续驶里程也将超过400km。
在电动汽车行驶里程一次次被刷新的背后，也意味着电池的能量密度也在一次次提高。技术的突破固然可喜，但是电池的能量密度是不是越大越好呢？是否存在一个最优值？
虽然电动汽车行驶里程已突破400km，但人们依旧迫切希望能有更高里程的车辆出来。“续驶里程当然是越长越好。我开的就是电动汽车，平时只敢在市区开，如果续驶里程更长，我就可以放心地开到郊区去玩了。”在记者的采访过程中，一位消费者说出了他的心声。这也代表着现有电池的能量密度还满足不了消费者的需求。国家政策亦是要求纯电动乘用车动力电池系统的质量能量密度不低于90Wh/kg，对高于120Wh/kg的按1.1倍给予补贴。可以预见的是如何提高电池的能量密度仍会是未来的主要方向。
在众多锂电池种类中，因三元材料性价比高、发展有潜力大被广泛研究改进，相比其他类型的锂电池，三元锂电池有着明显的优点。
一是政策要求到2020年动力电池单体比能量超过300瓦时/公斤，系统比能量力争达到260瓦时/公斤、成本降至1元/瓦时以下，该技术路线较有潜力达到；
二是政策激励和补贴引导，积分制对电耗和续航里程不同的车型采用不同积分。纯电乘用车随续航里程的不同而有所区别；能量密度成为补贴数额的重要考量依据。
而在今年1-6月，国内三元锂动力电池的份额已达到73%，磷酸铁锂电池仅14%。这主要在于三元电池相对磷酸铁锂在能量密度与循环寿命上优势突出，这也是选择三元锂电池的重要原因所在。
“虽然国内外都采用三元锂电池，但就技术来看，国内电池技术水平还有很大提升空间。”在某新能源汽车公司从事电池系统研究的工程师徐良（化名）表示。目前国内电池单体大多为长方体，电池稳定性相对较差，在电池串、并联时需要加装铜板，还要加装冷却及加热系统等，这些都要占据一定的空间，进而也就限制了电池组的容量。
据了解，目前国外新能源汽车生产企业更多采用的是圆柱形三元锂电池，如18650三元锂电池。这类电池稳定性更强，且能量密度高，同样空间条件下，其电池组所释放的电量要高于国内生产的电池。但即便如此，受电池材料所限，任何电池的能量密度都有极限，在固定体积的空间下，如果不改变电池材料，电池的能量密度便不能提升。
由于空间和材料的限制，未来的电池能量密度将不会有太大的提升。单纯的增加电池单体的数量以及重量，这不仅提高了车辆的价格，同时也增加了车辆的重量，降低车辆的经济性。
未来并不需要电池的能量密度无限大，只要满足汽车正常行驶里程即可。针对电动汽车续驶里程的问题，早在2015年，就有专家提出了观点。中国电动汽车百人会执行副理事长欧阳明高曾表示，他不支持发展500km以上续驶里程的纯电动乘用车，其中原因并不是技术无法满足，而是性价比不高。
在近日举办的锂产业国际高峰论坛上，欧阳明高提出，随着电池容量及电动汽车续驶里程的提升，电动汽车安全性的挑战也会全方位倍增，给整车电器安全、电池安全、充电安全、电网安全带来重大技术挑战。
钛酸锂电池和磷酸铁锂电池包哪个好?就动力电池而言，目前，三元锂电池和磷酸铁锂电池包以及钛酸锂电池在电动车领域都有应用。磷酸铁锂电池，由于安全性能稳定、高温性能好、重量轻等优势，越来越多的活跃在电动客车市场。那么，钛酸锂电池和磷酸铁锂电池包哪个好?本文存能电气小编整理了一些资料供大家阅读。
钛酸锂电池和磷酸铁锂电池包的对比：
钛酸锂电池：
钛酸锂电池是一种用作锂离子电池负极材料-钛酸锂，可与锰酸锂、三元材料或磷酸铁锂等正极材料组成2.4V或1.9V的锂离子二次电池。此外，它还可以用作正极，与金属锂或锂合金负极组成1.5V的锂二次电池。普通的钛酸锂电池容易发生胀气，导致电芯鼓包，电性能也会大幅下降，极大地降低了钛酸锂电池的理论循环寿命。
钛酸锂电池优点：
1、安全稳定性好
钛酸锂的电势比纯金属锂的电势高，不易产生锂晶枝，放电电压平稳，而且，因此提高了锂电池的安全性能。钛酸锂电池进行测试发现，在针刺、挤压、短路等严苛测试下，不冒烟、不起火、不爆炸，安全性远高于其他锂电池。
2、快充性能优异
与碳负极材料相比，钛酸锂电池具有较高的锂离子扩散系数，可高倍率充放电。在大大缩短充电时间的同时，对循环寿命的影响较小，热稳定性也较强。钛酸锂电池十分钟左右即可充满。
3、循环寿命长
钛酸锂电池完全充放电循环次数可达3万次以上，在作为动力电池使用10年之后，可能还能作为储能电池再用20年。用户在实际使用中不用更换电池，几乎不增加后期成本。
4、耐宽温性能良好
一般电动汽车在零下10℃时充放电就会出现问题，钛酸锂电池耐宽温性能良好，耐用性强，在零下50℃到零上60℃均可正常充放电，无论是在冰封的北国，还是在炎热的南方，车辆都不会因电池“休克”而影响工作，消除了用户的后顾之忧。
综上钛酸锂电池的优势，能大幅节省充电站场地建设和人员配置成本等，更适合在公交领域的推广应用。
钛酸锂电池缺点：
钛酸锂电池负极采用钛酸锂，相比负极用石墨的主流锂电池，市场份额十分小众。
能量密度低，成本高。特别是能量密度低是因为负极材料钛酸锂的原理性能决定，很难有大的突破空间。
至于钛酸锂电池宣称的使用寿命长，更难被认证。电池寿命还受到正极材料、电解液、隔膜、使用温度等综合影响。
磷酸铁锂电池包：
磷酸铁锂电池包是指用磷酸铁锂作为正极材料的锂离子电池。其特色是不含钴等贵重元素，原料价格低且磷、铁存在于地球的资源含量丰富，不会有供料问题。其工作电压适中（3.2V）、单位重量下电容量大（170mAh/g）、高放电功率、可快速充电且循环寿命长，在高温与高热环境下的稳定性高。
磷酸铁锂电池包优点：
体积小，重量轻，锂电池包的体积是铅酸蓄电池体积的2/3,重量轻，只有铅酸蓄电池的1/3～1/4。
循环寿命长，磷酸铁锂电池包循环寿命有1200～2000次，但传统铅酸电池却只有500～900次。
充放电特性好，锂电池包充放电电能转换效率可大于97%，铅酸蓄电池充放电电能量转换效率约为80%左右。
安全环保，磷酸铁锂材料不含任何重金属与稀有金属，无毒，无论在生产及使用中均无污染，符合欧洲RoHS规定，为绿色环保电池锂电池。在穿刺、挤压、过充、短路等实验中，不爆炸、不起火。
无记忆效应，电池可以随时充放电。
工作温度范围宽广，磷酸铁锂电池包热峰值可达350℃-500℃，而铅酸电池只在200℃左右。
磷酸铁锂电池包缺点：
磷酸铁锂电池存在一些性能上的缺陷，如振实密度与压实密度很低，导致锂离子电池的能量密度较低；材料的制备成本与电池的制造成本较高，电池成品率低，一致性差；产品一致性差；知识产权问题。
钛酸锂电池和磷酸铁锂电池包哪个好?
在纯电动汽车领域，电池多为磷酸铁锂电池包或者三元锂电池，而近来格力欲收购的银隆客车，其核心竞争力则是另辟蹊径的钛酸锂电池。国内汽车厂商应用比较多的还是三元锂电池、磷酸铁锂电池包。钛酸锂电池目前还未规模化。并且钛酸锂电池价格高（生产成本高，湿度控制要求高），每瓦时9元左右，与磷酸铁锂电池、三元锂电池每瓦时2元左右的差距也是很大的。
钛酸锂电池未来市场空间将十分有限。钛酸锂电池做的企业少，将导致产业整体研发投入少，从目前电池企业研发投入及规划投入看，也很少企业会重点发展钛酸锂电池。未来，磷酸铁锂电池包技术进步速度将超过钛酸锂电池。一般来说，电动车最好是用磷酸铁锂电池包，安全第一。
总结：钛酸锂电池和磷酸铁锂电池包这是两种不同的锂电池，所使用的材料有所不同，特性也不一样，各有优缺点。小编认为磷酸铁锂电池的更好些，都说是聚合物锂电池不爆炸，但前短时间也出现过事故的，反而这个磷酸铁锂的市场周期长些，更稳定性些。
