鉅大LARGE | 點擊量：1485次 | 2020年09月15日
電動汽車電池單體能量密度與成組率現狀分析
電池包成組效率是所有電池單體的質量和/電池包的質量，這是評價電池包輕量化水平的參數，算法是電池單體的能量密度/電池系統的能量密度。目前乘用車電池是兩條線路，提升電池單體密度和提升成組率。從信息看，提升單體電池密度是有較大的潛力的，而且國內車型的單體電池密度差異太大。成組技術的單體大電池應該不如小單體的并聯組合更加有安全保障和穩定性。國內電池技術提升空間仍是很大的。
1、電動汽車的總體整租率差異偏大
電動汽車的成組率差異較大，新能源客車的單體密度低，但系統能量密度較高，成組率達到87%的超高水平。
乘用車的單體平均密度212瓦時/千克，但成組后是151瓦時/千克，與客車相近，原因是成組率較低，僅有71%。
2、磷酸鐵鋰能量密度偏低
符合Exic IIB T4 Gc防爆標準
充電溫度：0~45℃
-放電溫度：-40~+55℃
-40℃最大放電倍率：1C
-40℃ 0.5放電容量保持率≥70%
乘用車的電池分析看，三元與磷酸鐵鋰離子電池的用途差異較大。
磷酸鐵鋰單體密度低，但成組率高，達到平均77%。由于微型電動汽車的綜合性能要求不是很高，因此設計相對簡化。這也是較強的成組技術的體現。
三元電池的成組率差異較大，部分高能量密度的成組率僅有61%，因此系統能量密度的表現較好。
三元電池的單體能量密度的差異巨大，從160瓦時/千克到-280瓦時/千克的電池差異較大。
3、高單體密度車型
北汽新能源推出的新品的能量密度達到191，這也是270的單體密度和較高成組率的共同推動。
特斯拉的成組率最低，僅有60%，這樣也使較高的單體電池性能被成組指標壓制，形成系統能量密度在160的偏低的局面。
長江電動汽車的單體指標表現很突出，但成組率也偏低。
特斯拉暗示，該公司可能在三到四年內大規模生產壽命更長的電池，其能量密度將新增50%到400瓦時/公斤。從目前260水平提升50%的效果也是很突出的。
4、三元電池的乘用車裝機表現
由于部分公司是以磷酸鐵鋰為主，且客車與專用車的電池用量大，因此此處數據不完整體現公司狀態。
總體看，三元鋰離子電池的單體密度低，成組率就稍高一些。這些結果與公司的產品規模關系不大。.但總體看，國內各公司的產品的總體技術水平不是很高。
近期的星恒電源也推出車用電池產品，這是從低速車電池產品的升級，能量密度不高，但應該是成本也很有優勢。
5、電池個數分析
軟包電芯的成組的電池單體數量較少，系統成組效率約為66-74％。軟包電芯的單體能量密度比圓柱和方形有更高的提升空間，但對模組設計要求較高，安全性不易把控。
在成組效率方面，相較于軟包和圓柱動力鋰離子電池，方形動力鋰離子電池成組效率更高。方形電芯系統成組效率約為70％。方型電芯更適用于規則箱體，電芯體積變大有利于提高電芯能量密度，后續模組成組效率提升空間有限，有賴于單體電芯能量密度的提升。
由于各家的電池設計核心是滿足最大利用空間和合理布局，因此追求電池包標準化是很難實現的。未來的換電模式必然是一車一款的模式。未來的車電一體是主流趨勢。
6、主力車型的指標表現
重點車型的電池單體能量密度差異較大，段續航里程的電池包能量密度較低，說明也不是特斯拉最有優勢的車型。
小鵬產品的單體能量密度較高，軟包產品也是特色。其他產品的方形電池的單體密度應該是較高的優勢，但實際不突出。
五菱宏光MINI的產品單體密度較低，也是很好的降成本方式。
7、主力車型電池布局方式
電動汽車的電池是很多電池組成的電池組，乘用車方面基本是200V-360V不等。大巴車和大型車基本電壓超過500-1000v了。目前磷酸鐵鋰的是3.2V左右，三原資料是3.6V左右。主力車型的電池布局方式差異化，絕大部分是1-2并，然后近百個的電池模組并聯。
以特斯拉為代表的的96串，350伏電壓的電池組為主流，市場表現較好。.特斯拉的專利技術重要集中在純電動汽車型的三電技術以及獨創的平臺技術上。整車的地板基本上就是一個帶有加強筋的整塊鈑金電，其池布局和管理以及電壓體系等獲得較好的認同。
類似的96串和350伏的產品基本也是新勢力車企的共同選擇。理想ONE\紅旗EV、比亞迪E3\蔚來、小鵬、威馬等車型都是這樣的電池配置。
總體看，目前各類電池的能量密度差異較大。隨著技術進步，提升電池性能有巨大的發展空間，而優化電池包設計的線路也是有機會的。未來車企仍應該努力提升電池的自主核心技術，實現全面自主化提升。
