那么該如何提升動力電池系統能量密度？
 

        提升輕量化水平 間接提高動力電池能量密度
 

        以前新能源汽車生產企業多采用鋼材料制作電動汽車動力電池托盤，現在很多企業都在以鋁合金材料為主。鋁合金的密度為2.7 g/c m3，無論在壓縮還是焊接等方面，鋁合金材質都已非常優秀。而鎂合金的密度為1.8 g/ c m3，碳纖維是1.5 g/ c m3，這些材料用來生產電池托盤，將可以極大地提高新能源整車的輕量化水平。王子冬認為，輕量化技術仍在不斷發展中，未來也將有更多輕量化材料問世。他表示，不僅應研究電池托盤材質的輕量化，從動力電池單體到系統，都要考慮材質的輕量化問題，這樣才能最大限度地提高動力電池的能量密度。
 

        輕量化需要減輕配件重量，但不能降低配件的強度，因此材料的堅固性需要考慮。另外，采用更輕的材料，將會面臨成本上漲的問題。因此在動力電池成本還未大規模下降的情況下，實現整車輕量化的當務之急是研發出更可靠、經濟的輕量化材料。在此方面，國外研究發展情況較好。2016年，沃爾沃就宣布電動汽車電池輕量化進入實用化測試階段。沃爾沃表示，如果將目前的電動汽車電池全部更換成新型輕量化材料，可以降低車重超15%，而且材料成本更低也更為環保。但我國在這方面的研究和應用上還比較滯后，須努力追上國外企業的步伐。
 

        糾結鐵鋰還是三元 不如布局硅碳負極
 

        作為國內兩大主流技術路線，近些年磷酸鐵鋰和三元材料的能量密度都有所提升。由于三元的能量密度更高，而補貼政策又更傾向于高能量密度產品，因此各大電池企業都將三元電池作為公司下一代產品的主力。例如，天勁股份稱目前已量產三元單體電芯比能量達215wh/kg，2017年還將量產230Wh/kg的產品，近期重點發展高鎳三元材料電池；比克18650圓柱第三代2.9Ah產品已經實現量產，能量密度約218Wh/Kg，目前重點開發高鎳811/NCA體系。但比亞迪股份有限公司總經理沈晞認為，雖然三元和鐵鋰兩者在單體能量密度方面相差較大，但在成組后的系統能量密度方面相差無幾，在成本和電池儲存難度上也無較大差異。所以沈晞建議企業在提升動力電池能量密度的規劃上，可以考慮從動力電池負極材料入手，在量產產品中應用硅材料（如氧化亞硅負極材料等），從而提升電池組的整體能量密度。
 

        更改電池尺寸 提升系統能量密度
 

        更改電池尺寸依然是提升電池能量密度的有效方式。雖然特斯拉選擇18650技術路線成功吸引了國內眾多動力電池企業的追隨，但由于18650電芯單顆容量小，普遍在2-4Ah左右，串并聯數量太多，單體失效風險概率較大，導致其在主流新能源乘用車和客車領域的應用受到一定限制。2017年，率先使用18650電池的特斯拉將目光轉向了21700電池并已經實現量產。據特斯拉CEO馬斯克介紹，當使用21700電池的Model 3汽車上市之后，將會重新審核是否選用21700電池制造Model S和Model X型號汽車。一旦審核通過，21700電池很有可能全面替代特斯拉汽車上的18650電池。據了解，特斯拉采用21700電池后，由于同等能量下，所需電池的數量減少約1/3，這將帶來整個Pack內部金屬連接件數量的減少，從而進一步降低電池Pack的重量，整車的能量密度將得到部分提升。而這種方式也為國內18650電池企業在提升能量密度和降成本方面提供了參考。據了解，目前國內18650電池企業基本上都對特斯拉的方式表示認可，并且也在進行相關布局。其中，深圳比克、遠東福斯特、猛獅新能源等圓柱電池企業都明確宣稱將在未來產能擴充中投產21700電池，而億緯鋰能首條21700產線已經正式投產，力神的21700產線也即將投產。
 

        同樣，對于軟包和方型電池而言，改變尺寸也可以從一定程度上提升系統能量密度。
 

        在后補貼時代，市場需要的是真正滿足消費者需求的電動汽車。新能源汽車的動力電池也絕不是用小容量的電池并聯，或者把小容量電池放大這么簡單。動力電池企業應該從新能源汽車的整體角度進行考慮，通過多種方式提升動力電池的能量密度，逐步讓消費者擺脫“里程焦慮”。