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高能量密度就是黑科技?营销噱头不可取,解析电池背后的那些事!

2019-03-28 11:01
二师兄玩车
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随着纯电动车的逐渐普及,其续航短和充电时间长的缺点也日益突显。许多厂商为了突出自家产品的长续航能力以及性能,往往会把电池能量密度作为宣传噱头。不过对于不熟悉的消费者来说,似乎高能量密度已经与黑科技挂钩,而对于行业而言,电池能量密度能否提升似乎制约着纯电动车的未来发展。那么,究竟能量密度是什么呢? 

高能量密度就是黑科技?营销噱头不可取,解析电池背后的那些事!

能量密度为何物,不同电池差异大

要想知道能量密度会否制约纯电动车未来发展,首先就要明确能量密度为何物。能量密度指的是在单位一定的空间或质量物质中储存能量的大小。而电池的能量密度就是指电池平均单位体积或质量所释放出的电能。一般来说,我们把电池能量密度分为重量能量密度和体积能量密度。只要电池的能量密度越高,那么在单位重量或者体积内储存的电能也就越多。

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目前来看,新能源汽车所使用的电池主要有锂离子电池、镍氢电池、燃料电池、铅酸电池、钠硫蓄电池等,其中三元锂为正极的电池包系统能量密度要高于以磷酸铁锂为正极的电池包系统。其中涉及到材料使用所带来的极限提升,除此之外,生产的工艺水平也会影响电池能量密度。

极限制约新发展,短期难以有突破

那么,就目前来看,现有的大部分电池能量密度是否存在极限呢?答案是肯定的,特别是受制于成本考虑和生产技术,目前能量密度较高的三元锂电池能量密度也只有200mAh/g。而目前能量密度的提升还仅限于增大电池尺寸等手段,想要通过化学体系的变革来达到质变,还需要不少时间。

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那么,电池能量密度短期内难以突破是否就意味着纯电动车发展收到了限制呢?实际上也不完全是,以特斯拉Model 3为例,其使用的是21700电池阵列,虽然结构上看似简单粗暴,但这样做的好处就是兼顾了能量密度和成本,缺点自然也是显而易见,那就是对安全性提出了更高要求。

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优化设计来弥补,理想看待是关键

实际上除了特斯拉的做法,目前不少车企也在尝试通过设计提升电池能量密度或者通过优化设计来提升纯电动车续航。比如从外形尺寸入手,优化电池零件的内部排列,以达到提高电池占用空间,使得电池排布更为紧凑高效的做法。或者通过使用新性材料来降低电池外壳的重量和体积,由此提升纯电动车续航。

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无论哪种方法,在现阶段看来,高能量密度的确代表车企的一部分实力,不过电池作为涉及车辆安全和生产成本的一个重要部分。并不能为了所谓的高能量密度就牺牲安全性,同时过高的成本也不利于大规模生产。作为车载部件,能量密度并非衡量电池甚至于电动车的唯一标准,还需全方位考虑。

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总结:或许在未来,纯电动车的电池问题能够以别的方法得以提升,其续航与充电问题也会得到解决。但就目前来看,提升续航最有效的方法,还是增加电池的使用,同时在保障安全性和成本的前提下提升能量密度。至于能量密度是否是纯电动车的瓶颈,其实有好有坏,还难以给到准确定论!

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