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提升电池能量密度原来这么难

2021-04-07李文慧

新能源汽车报 2021年6期

李文慧

只有当出现新的材料体系时,

才可能实现电池能量密度的飞跃。

随着近几年新能源汽车财政补贴的不断退坡,以及更激烈的行业竞争,更大的续航里程、更高的动力电池系统能量密度,成为了新能源汽车生产不得不关注的技术焦点和难点。

然而事实上,电动车的续航里程还与整车能量密度成正比,整车能量密度越大,续航里程就越长,因此,提升动力电池的能量密度就成为了新能源汽车发展的重中之重。

能量密度是指在单位一定的空间或质量物质中储存能量的大小。电池的能量密度也就是电池平均单位体积或质量所释放出的电能。电池的能量密度越大,单位体积或重量内存储的电量越多。

公开发表的最新研究资料显示,我国动力电池的能量密度正在不断提升,高电池能量密度的车型在不断增加。

在纯电动乘用车领域,2014年动力电池能量密度平均为90.61Wh/kg,2019年为145.87Wh/kg,6年间的平均年增量为11.6Wh/kg。专家分析称,以此增长速率预测,到2022年,电池能量密度将达到180Wh/kg,电动汽车的性能将会更加出色。

除了动力电池系统能量密度,单体电芯能量密度也是评价标准之一。单体电芯能量密度,顾名思义是单个电芯级别的能量密度。有业内专家表示,2025年,电池能量密度将达到400Wh/kg;2030年,电池能量密度达到500Wh/kg。

2025马上到来,2030就在眼前,如何提升动力电池能量密度就显得格外重要。

更“强势”的电极材料

中国科学院专家的一份研究报告显示,动力电池是利用材料的氧化还原反应来储能和释放能量,因此其能量密度的理论极限由发生氧化还原反应的活性材料决定,取决于反应过程中单位活性材料能够提供的电子数量以及材料的氧化还原电压。……

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