磷酸鐵鋰電池能量密度現(xiàn)狀與未來發(fā)展趨勢

來源：存能電氣  日期：2019-08-19 10:39  瀏覽量：次

　　磷酸鐵鋰電池能量密度現(xiàn)狀與未來發(fā)展趨勢。關(guān)于磷酸鐵鋰電池能量密度，現(xiàn)在我們都知道了它儼然是目前電池行業(yè)，甚至是電動汽車行業(yè)向前大跨步的最明顯的突破口，但是突破它，真的是很難啊！據(jù)悉，電池的能量密度基本由電池的正負(fù)極決定的。

　　能量密度是指在一定的空間或質(zhì)量物質(zhì)中儲存能量的大小。電池的能量密度也就是電池平均單位體積或質(zhì)量所釋放出的電能。電池能量密度=電池容量×放電平臺/電池厚度/電池寬度/電池長度，基本單位為Wh/kg（瓦時/千克）。電池的能量密度越大，單位體積內(nèi)存儲的電量越多。

　　磷酸鐵鋰電池能量密度現(xiàn)狀

　　目前，比亞迪磷酸鐵鋰電池的單體能量密度為150Wh，而接下來比亞迪計劃將能量密度繼續(xù)提升到160Wh。除了磷酸鐵鋰電池，比亞迪也在同步開發(fā)三元鋰電池，而如果將三元鋰電池的技術(shù)結(jié)合到磷酸鐵鋰電池上，對原有用石墨作為負(fù)極材料的做法進(jìn)行一些調(diào)整，那么在2020年左右，比亞迪計劃將磷酸鐵鋰電池的單體能量密度提升到200Wh。

　　另外，在跟進(jìn)的三元電池方面，比亞迪的三元電池已經(jīng)具備量產(chǎn)條件，目前能量密度也達(dá)到了200Wh/kg。比亞迪三元電池的目標(biāo)是2018年電池比能量達(dá)到240Wh/kg，2020年達(dá)到300Wh/kg。

　　根據(jù)18年推出來的電動汽車補貼來看，電動汽車的磷酸鐵鋰電池能量密度基本上也是呈幾何倍數(shù)來進(jìn)行增長，從最先開始的90w/kg的電池系統(tǒng)能量密度到18年的105w/kg，再到目前130w/kg，可以這樣，能量密度呢，也是隨著各項綜合性或者指標(biāo)在不斷的進(jìn)行提升的。

　　經(jīng)過這兩年的發(fā)展電池系統(tǒng)當(dāng)中能量密度超過140w/kg的車輛，也是越來越多，當(dāng)然，這些都是取決于電池系統(tǒng)里面材料，來進(jìn)行決定的，影響到動力電池性能主要的因素不僅僅是能量密度當(dāng)然了，還關(guān)乎功率的密度，還有安全性能等等的一系列因素。

　　從2017年電動汽車推廣目錄看，磷酸鐵鋰電池能量密度基本上在120Wh/kg-140Wh/kg之間，但達(dá)到130Wh/kg的還是比較少。2018年，隨著能量密度更高的三元鋰電池的普遍使用，電動汽車動力電池能量密度有了很大提升。從推廣目錄看，2018年上市的電動汽車所搭載的電池的能量密度基本在140Wh/kg-170Wh/kg左右，不過主體還是140Wh/kg左右，160Wh/kg以上的還是很少。

　　鋰電池能量密度發(fā)展趨勢

　　目前，民用飛機大量采用鎳鎘電池，相比于鋰電池，具有體積大、重量大、蓄電量和放電電流不足、充電慢等缺點。隨著鋰電池技術(shù)的成熟和性能的提高，高性能大容量鋰電池將進(jìn)一步滿足新一代多電民用飛機的電能需求，減輕飛機的重量，推動各民機制造商逐步將其用于飛機應(yīng)急照明、駕駛艙語音記錄儀、飛行數(shù)據(jù)記錄儀、記錄儀獨立電源、備用或應(yīng)急電源、主電源和輔助動力裝置電源等機載系統(tǒng)。

　　在政策和市場雙驅(qū)動下，動力磷酸鐵鋰電池必然向著高能量密度、高循環(huán)性能、高安全性能等方向發(fā)展，這就需要研究機構(gòu)和企業(yè)在正極材料、負(fù)極材料、電解液方面做出改進(jìn)。固態(tài)電池、硅碳負(fù)極、高鎳三元材料和富鋰錳正極等方向被認(rèn)為是企業(yè)近年來發(fā)展的主流技術(shù)路線。

　　2025年單體電池要達(dá)到的技術(shù)目標(biāo)是比能量400Wh／kg，開發(fā)更加高效節(jié)能的新型正極材料來克服和取代現(xiàn)有的存在缺陷的正極材料成為研究的熱點。隨著新材料的不斷出現(xiàn)，鋰電池技術(shù)將繼續(xù)發(fā)展和成熟，憑借其優(yōu)越的性能，大容量高功率鋰電池在航空領(lǐng)域?qū)碛懈鼜V闊的應(yīng)用前景。

　　根據(jù)《中國制造2025》明確了動力電池的發(fā)展規(guī)劃：2020年，電池能量密度達(dá)到300Wh/kg；2025年，電池能量密度達(dá)到400Wh/kg；2030年，電池能量密度達(dá)到500Wh/kg。

　　這幾年不管是新能源汽車也好，或者是說電池的密度也好，都在不斷的進(jìn)行變化的，新能源汽車的保有量也越來越多，對于車輛的續(xù)航里程來講也是越來越高。電動汽車的續(xù)航里程和能量密度是由一定的關(guān)系的。

　　不過，能量密度提升，也意味著電動汽車安全隱患的增加。切實希望磷酸鐵鋰電池企業(yè)在提高電池能量密度的同時，一定要根據(jù)電池現(xiàn)狀，穩(wěn)步推進(jìn)。不可為了補貼而提升，一定要把電池質(zhì)量作為首要保證，以免帶來不可控的后果。