10年翻6倍，新能源电池能量密度天梯

 

随着比亚迪基于磷酸铁锂技术的“刀片电池”发布，以及特斯拉与宁德时代商讨“无钴电池”事件的曝光，再一次将已被乘用车领域“抛弃”的磷酸铁锂电池拉回到人们的视线中。随之而来的是众多关于今后动力电池路径选择的猜忌。

暂且不说未来电动车动力电池路径如何的选择，纵观动力电池发展至今，无论是选择三元锂电池还是磷酸铁锂电池，最关键的决定因素之一便是“电池能量密度”，这也将继续影响未来动力电池技术路径的选择。那么，国内市场上电动车的动力电池的能量密度是如何发展的呢？ 今天，头条君带大家盘点一番。

 

在盘点之前，我们先明白电池能量密度的一个概念，即电池平均单位体积或质量所释放出的电能。而对于电动车动力电池的能量密度常常指向的是两个不同的概念，一个是单体电芯的能量密度，一个是电池系统（电池包）的能量密度。电芯能量密度指的是一个电池系统的最小单元；电池系统能量密度是指单体组合完成后的整个电池系统的电量比整个电池系统的重量或体积。

本文中所比较都是电芯能量密度，之所以只看电芯，不看电池包，是因为电池包是由车企自己设计，而电芯才是电池技术的真正体现。

 

首先要说的就是我国电动车领域大佬比亚迪，伴随着政策的东风，比亚迪加快了开发新能源汽车的步伐，并且自主研发磷酸铁锂电池。2010年第一批搭载比亚迪磷酸铁锂电池量产的车型就是比亚迪推出的e6，其电芯能量密度为90Wh/kg。

随着技术的升级，磷酸铁锂电池电芯能量密度也逐步提升，2015年，磷酸铁锂电池电芯能量密度提高到125 Wh/kg，随后又提高到135 Wh /kg。目前，比亚迪磷酸铁锂电池的单体能量密度为160Wh/kg，而接下来比亚迪计划将电芯能量密度继续提升到180Wh/kg。

 

虽然磷酸铁锂电池技术在不断的进步，但也很难达到更高的能量密度来满足电动车的高要求的续航里程。于是，比亚迪开启了两条腿走路的模式，不放弃磷酸铁锂电池的研发，但也同时开启了对三元锂电池的研究。比亚迪的插电式混合动力车型比如，秦100、唐100、宋DM等已经开始使用三元锂电池。

2019年上市的比亚迪唐ev600所用的三元锂电池电芯的密度达到235Wh/kg，也是目前比亚迪量产的三元锂电池最高的能量密度，有望在今年达到300Wh/kg。

 

除比亚迪外，不得不说的还有我国动力电池的龙头企业宁德时代。在2014年与宝马合作的第一款车型华晨宝马之诺1E的上市，让宁德时代名声大噪，当时，宝马之诺1E电芯能量密度约为89Wh/kg。在此后，宁德时代电动车技术研发上更是突飞猛进，可以说赶超日韩动力电池企业。

磷酸铁锂电池方面，宁德时代电芯能量密度达到了160Wh/kg以上。在三元锂电池方面，宁德时代主要有三种类型的电池，分别为NCM 523 、NCM 622和NCM811，其能量密度分别为160-200Wh/kg、230Wh/kg以及270Wh/kg。

 

而我国市场主流的电动车均采用宁德时代的电池。例如，名爵ezs采用的是宁德时代NCM 523电池，其电芯密度为161Wh/kg；同样，朗逸用的也是NCM 523电池，电芯密度为189Wh/kg。广汽新能源传祺GE3 则采用的宁德时代NCM 622电池，电芯能量密度为217Wh/kg。

值得一提的是，宝马X1PHEV和广汽新能源的Aion S搭载的宁德时代生产的NCM 811动力电池，续航能力大幅提升，电芯能量密度为235Wh/kg。未来，帝豪GSe和东风风神电动也有望搭载宁德时代NCM 811电池，来达到高续航的标准。

 

除了搭载宁德时代电池的车型，在国内动力电池市场最吸引人眼球的莫过于特斯拉的Model3，在2019年量产，2020年交付，据悉，其电池电芯的能量密度为300Wh/kg，所使用的电池为21700电池。

回看特斯拉动力电池能量密度发展里历程可以用突飞猛进来形容，从2008年第一辆生产的电动汽车Roadster，电芯能量密度为55Wh/kg，到在2012年6月交付第二款量产车型ModelS，其当时电芯能量密度约为200Wh/kg，再到2015年则交付第三款量产车型ModelX，电芯能量密度约为250Wh/kg以及现在达到300Wh/kg的Model3。

不断研发高能量密度电池，使其电动车的续航里程也在不断提高，特斯拉逐步成为全球电动汽车领导者。

 

除特斯拉外，位于欧美地区的车企，将电动车投放中国市场的还有通用汽车。2013年通用汽车将旗下雪佛兰电动车型沃蓝达投放中国市场，沃蓝达采用的LG化学的电池，当时其电芯能量密度为140Wh/kg。

此外，还有日产LEAF也曾投放到中国市场，日产LEAF是全球第一台量产的电动车，2015款聆风的电芯能量密度约为157Wh/kg，到2018款LEAF的电芯密度以达到224Wh/kg，提升约有20%。

头条说：

从以上盘点可以看出，基本上短短5年间，电池密度提升了近一倍，可见淘汰速度之快。但对于电芯能量密度市场依然有更高的要求，在《节能与新能源汽车技术路线图》中，特别提出了2020年动力电池的能量密度达到300Wh／kg，2025年400Wh／kg，2030年500Wh／kg的目标。在工信部颁布的《中国制造2025》中，这一目标甚至提高到了2025年400Wh/kg，2030年500Wh/kg。

显然，不管是哪一个，这些技术指标都已极其接近和突破了当下电化学体系内的锂离子电池的天花板了，而电芯能量密度是动力电池最核心的性能指标之一，寻求更高的能量密度是也电池企业以及车企孜孜以求的目标。不过随着能量密度的不断提升，锂电池的安全隐患也像挥之不去的魔咒一样紧随，未来对于电池企业以及电动车车企来说还有好长一段路要走。

 

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