高品质动力电池的标准是什么？能量密度高？

特斯拉目前所采用的圆柱电池，充放电的寿命在700次左右，而我们国内的要求是至少达到2000次。其次，圆柱形电池的能量衰减是非常多，就拿特斯拉Model S为例，能量衰减达到57%，而像德国的一些代表性企业，方形电池的能量衰减能做到20%以内。第三，特斯拉虽然带的电池很多，续航很长，但是百公里能耗能达到24度，而目前已经有技术实现24度电走170公里的车型了，所以说不是走越远越好。在研究过程中也发现，能量密度越高，安全性越差。很多人希望电池能量密度增高，同时安全性也保持同样的水准，这本身就是矛盾的。所以，目前我们只能求得平衡。电池的安全性主要把控几个方面：电芯制造过程中、电池组集成过程中、储存过程中、运输过程中、使用过程中、回收过程中以及材料提炼。其中使用过程是跟消费者的日常用车安全关系最大，而使用过程中的安全问题主要存在于充电过程。王子冬谈到，目前市面上充电器的充电原理就想我们日常早晚高峰挤地铁，是靠后面推的方式硬推进去的。锂在元素周期表非常活跃，就像在挤地铁，大家都堵在门口，越看挤的情况越不往里面走，都堵在门口就形成问题隐患。

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。

一般而言，锂电池的四个部分非常关键：正极，负极，电解质，膈膜。正负极是发生化学反应的地方，相当于任督二脉，重要地位可见一斑。我们都知道以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。这是为什么呢？现有的锂离子电池负极材料多以石墨为主，石墨的理论克容量372mAh/g。正极材料磷酸铁锂理论克容量只有160mAh/g，而三元材料镍钴锰(NCM)约为200mAh/g。根据木桶理论，水位的高低决定于木桶最短处，锂离子电池的能量密度下限取决于正极材料。磷酸铁锂的电压平台是3.2V，三元的这一指标则是3.7V，两相比较，能量密度高下立分：16%的差额。当然，除了化学体系，生产工艺水平如压实密度、箔材厚度等，也会影响能量密度。一般来说，压实密度越大，在有限空间内，电池的容量就越高，所以主材的压实密度也被看做电池能量密度的参考指标之一。电池是一个很全方位的产品，你要提升某一方面的性能，可能会牺牲其他方面的性能，这是电池设计研发的理解基础。动力电池属于车载专用，因而能量密度不是衡量电池品质的唯一尺度。