影响锂电池功率密度的因素有哪些？
来源：宝鄂实业
2019-10-14 19:28
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影响功率密度的因素主要有三个：一是能量密度，即一公斤电池能容纳多少功率。目前，主流的锂电池是三元锂电池和磷酸铁锂电池，它们各有优缺点，但能量密度较高，这也是特斯拉（以及许多其他汽车工厂）选择的锂电池。与磷酸铁锂电池车相比，它可以多跑一段。第二点是体积/体积密度，也就是一立方米电池能容纳多少能量，一辆车能容纳多少空间。特斯拉使用的是一个圆柱形的电池芯，可以像我们通常使用的5号电池那样拆卸。圆柱形磁芯的缺点是它们排列在一起。气缸之间的间隙总是存在的，这降低了电池的体积密度。所以现在主流的电池工厂都在生产方芯，以确保不会浪费体积。然而，特斯拉的设计弥补了体积密度的不足。它的汽车设计留下了巨大的电池空间。其他的电动汽车是汽车后部的电池组。特斯拉是整层楼的电池组。其他普通的电动汽车不能这样做，或者不必这样做。不能做到这一点的车辆是那些已经从燃料车改成图纸的电动车。简单地说，他们把油箱的发动机改装成了电池马达，所以空间不够。而大多数从零开始设计的家用电动汽车也不必留下那么大的空间。为什么不？往下看。第三，成本考虑。电池是电动汽车中最昂贵的部分。在目前的环境下，如果没有新能源汽车的补贴，电动汽车在性价比上就无法与燃油汽车竞争。因此，电动汽车厂商的策略是通过补贴尽可能降低电动汽车的成本。获得补贴，就足以满足国家对范围的要求。如果汽车厂增加了这个范围，成本效益比就会很快下降。（例如，其他的东西都一样，范围多10%，价格贵30%。有几个人会买这辆车。）所以没有必要追求高里程。特斯拉一方面在中国没有新能源汽车补贴，也不需要考虑政策问题。另一方面，它的市场定位也不划算，因此可以随意堆放电池组。
充放电过程中，最佳工作温度范围为20oC~30oC。在0oC~45oC范围内的锂电基本上能维持正常充放电，20oC~30oC为最佳工作温度范围。然而，当温度高于45℃时，磁芯中的锂盐lipf6开始分解，sei膜开始分解。同时，会释放出大量的热量。光会导致有机物分解并释放二氧化碳（这就是手机膨胀的原因）。电池容量降低。重则引起热失控、自燃、爆炸等。当温度低于0℃时，锂离子在电池中的迁移速率会降低，同时会消耗部分能量来提高反应温度，从而降低电池的容量（在冬季，你不会发现电动车刚刚充满电几分钟，电力会下降很多）。因此，热管理系统（通过冷却和加热对蓄电池系统进行温度控制）的质量直接决定了您的实际里程。接下来，给出了目前主流的热管理系统的冷却和加热方法。根据可靠的内部消息来源，特斯拉S型采用了液冷液热一体化方案，具有冷却和加热效率高、集成度高的优点，当然结构更复杂、成本更高。因此，只有掌握优秀的热管理系统技术，才能管理更多能量密度更高的锂能源。2017年以前，我国企业的技术水平还不能满足如此高的要求。在保证安全的前提下，最好选择小容量电池组方案，通过国家3C审核。
Model 3电池模组结构
- 电池容量
目前来说，电芯技术差异化不大，各家选用的电芯能力密度都差不多，要追求最大的续驶里程就势必要更大的电池容量，那么同等电芯能量密度条件下电芯数量要求就越多。在这点上，Tesla比较猛，敢想敢用敢干，他敢激进的选用能量密度更高的电芯，最大化的利用电池空间，放更多的电芯（拆解过Tesla电池的朋友们应该很有印象），另外车卖那么贵，成本不怕高。
- 其次，整车结构
Tesla就是按照纯电动汽车的架构来设计车身的，可以最大化的给电池留出设计空间，也就意味着电池在同等大小的车型里可以拥有更过的容量空间。而我们国内的很多车企都是在油改电的车型，纯电架构的不多，传统车身结构限制了电池的设计和布置，在很大程度上影响了电池容量的提高。
另外还有个因素就是整车的重量和风阻设计，特斯拉采用的是全铝车身（不过好像Model 3由于成本问题放弃了），前脸包裹严实，导流效果好，质量很轻，这对整车的续驶里程也很有帮助。但是有个问题就是跟钢车身比强度差，成本高，熔点低，防火性差，这也是特斯拉多起起火事故后果严重的根源之一。
