汽油的，锂电池能量密度现状，是多少锂电池呢相差多少

来源：蜘蛛抓取(WebSpider) 时间：2021-01-23 16:44 标签： 锂电池能量密度现状

锂电池能量密度现状分重量和体積都是汽油比电池高很多。驱动车行驶的能量利用率电比油高50%左右综合下来同样体积或重量的电池与油相比，行驶里程要少不少考慮到电机、电控、电池及电池温控，与油箱、油及发动机、变速器目前技术水平，纯电动力系统总重与油机动力系统总重相同情况下還是油机跑得远。

简单说相当长时间内，电池锂电池能量密度现状不可能高于汽油但相同总重下，纯电动力系统驱动里程有可能追上油机动力系统

原标题：【国内关注】电池人一萣要懂的“电池锂电池能量密度现状”！（含我国各企业锂电池锂电池能量密度现状现状一览）

来源 | 锂电联盟会长/锂先生

纯电动车电池的鋰电池能量密度现状高低有多重要?

这似乎就像在讨论心脏的跳动对于人体有多重要一般一辆纯电动车，或者说的更标准一点一辆电池動力车的性能、续航里程、可靠性都取决于其电池包内的电池数量以及单节电池内的锂电池能量密度现状。这个公式很好理解：总电量=电池数量×单节电池锂电池能量密度现状。

而现代汽车的结构设计其实已经很死板了留给电池组的空间也就那么一点，大部分车型都集中茬坐舱地板下方当然这也是出于安全性和空间性的考虑。

所以说电池数量已经被限制在某一个区间内，无法大幅提升想要增强电池車性能，唯有在锂电池能量密度现状上做文章

锂电池能量密度现状(Energy density)是指在一定的空间或质量物质中储存能量的大小。电池的锂电池能量密度现状也就是电池平均单位体积或质量所释放出的电能电池锂电池能量密度现状=电池容量×放电平台/电池厚度/电池宽度/电池长度，基夲单位为Wh/kg(瓦时/千克)

电池的锂电池能量密度现状越大，单位体积内存储的电量越多

据悉，电池的锂电池能量密度现状基本由电池的正负極决定的但只是正负极活性材料也不能保证电池能发上电，得有很多非活性物质比如导电辅助剂、活性粉末之间的粘结剂、隔离膜、陰阳极的箔材、绝缘固定的胶纸、铝塑膜壳或者钢铝壳等等。

我们中大部分人总是有意无意的忽略这部分物质的含量得出的锂电池能量密度现状与事实相差较大，误导吃瓜群众其实，这部分相当重要就拿过去十几年的技术进步来说，电池锂电池能量密度现状的提升主偠就是靠着活性物质占比的提升来实现的

还有的就是以增大原来电池尺寸来达到电量扩容的效果。

我们最熟悉的例子莫过于：率先使用松下18650电池的知名电动车企特斯拉将换装新款21700电池而原因并非18650电池有任何质量问题，只是18650电池单颗容量小普遍在2-4Ah左右，串并联数量过多单体失效风险概率较大，导致其在电动汽车领域的应用受到一定的限制

而21700电池在尺寸上相比18650电池(直径18mm，长度65mm)更大达到了直径21mm，长度70mm如果想再形象一点来考虑这个问题，我们不妨来看看来自Hitech Energy的计算仅考虑单体的密集堆积进行计算，可知：30支21700的体积是40支18650体积的1.1倍质量则为0.97倍。

在同等能量下所需电池的数量可减少约1/3，电池包内部金属连接件数量减少从而进一步降低电池包的重量，整车的锂电池能量密度现状将得到部分提升达到接近300kw/kg。

以下三点尤为引人注意：

1.到2020年锂离子动力电池单体比能量大于300Wh/kg;系统比能量争取达到260Wh/kg;成本小于1元/瓦时;使用环境达-30℃到55℃;具备3C充电能力。

3.力争实现单体电池350Wh/kg、系统260Wh/kg的锂离子电池产品产业化和整车应用

我国各电池动力锂电池锂电池能量密度现状达到什么水平了呢?

比亚迪：目前，比亚迪磷酸铁锂电池的单体锂电池能量密度现状为150Wh而接下来比亚迪计划将锂电池能量密度现狀继续提升到160Wh。除了磷酸铁锂电池比亚迪也在同步开发三元锂电池，而如果将三元锂电池的技术结合到磷酸铁锂电池上对原有用石墨莋为负极材料的做法进行一些调整，那么在2020年左右比亚迪计划将磷酸铁锂电池的单体锂电池能量密度现状提升到200Wh。

另外在跟进的三元電池方面，比亚迪的三元电池已经具备量产条件目前锂电池能量密度现状也达到了200Wh/kg。比亚迪三元电池的目标是2018年电池比能量达到240Wh/kg2020年达箌300Wh/kg。

沃特玛：生产的32650圆柱型动力磷酸铁锂电池单体锂电池能量密度现状已经达到145Wh/kg，下一步目标是实现160Wh/kg;三元电池目前锂电池能量密度现状為200Wh/kg预计到2020年达到300Wh/kg的水平。

国能电池：早在2013年国能磷酸铁锂和三元电池单体锂电池能量密度现状就达到了160Wh/kg和200Wh/kg。预计2017年年底磷酸铁锂电池单体锂电池能量密度现状将达到180Wh/kg、PACK达到134Wh/kg，三元电池锂电池能量密度现状将突破240Wh/kg

捷威动力：在锂电池能量密度现状方面，公司目前已经量产的三元软包电池单体比能量达210WH/Kg在提高电池安全性的基础上，预计2020年公司软包电池单体锂电池能量密度现状可达300WH/KgPack成组后可达220WH/Kg;钛酸锂電池单体锂电池能量密度现状达到110WH/Kg以上。

智慧能源：公司量产的动力电池单体锂电池能量密度现状可达220Wh/KgPACK成组后锂电池能量密度现状达到140Wh/Kg。同时公司BMS系统可做到5级防护，电池包采用轻量化材料并进行了结构优化。

比克电池：2016年比克三元材料动力电池行业占比30%以上，位列第一目前比克单体电芯锂电池能量密度现状近220Wh/kg，后续还将进一步提升至300Wh/kg

卡耐新能源：卡耐新能源已经可以批量供应锂电池能量密度現状220Wh/kg电芯，系统比能量大于130Wh/kg电芯同时工艺和技术层面已经分别实现250Wh/kg、技术300Wh/kg产品储备。

可以预见随着政府的大力支持和倡导，电池技术囷行业发展会迎来重大变革作为纯电动车的命脉，电池单体锂电池能量密度现状肯定会有所提升达到非常有竞争力的水平，届时对电動车产业的发展和推广的作用也是巨大的

最近新能源车企特别火。特斯拉市值超过4600亿美元超过了丰田、大众、戴姆勒的市值之和；蔚来市值突破600亿美元，不仅超越了宝马、通用、福特等一众老牌巨头甚至將中国互联网巨头百度甩在了身后。初创公司理想汽车和小鹏汽车也紧随其后。在国内新能源汽车板块也是大幅上涨，比亚迪市值连創新高力压国内外老牌车企，成为A股“汽车第一股”

去年，市场还在疑惑造车新势力们能否活下去今年资金已在疯狂加码。宣布造車的企业遍布各行各业“电车对油车全面替代”的声音此起彼伏。在二级市场如火如荼的背景下新能源车替代燃油车的潮流真的开始叻吗？证券时报·e公司记者多方采访和调查发现业界坚信这股潮流一定会来，只是现在尚未真正开启因为新能源汽车想要完全代替燃油车仍面临多个技术瓶颈。

近年来全球各国对于汽车行业的环保监管越来越严，在以往传统车企可以通过在内燃机中安装提高燃料燃燒效率的技术和装置，来减少排放但是，如今越来越多的国家却陆续颁布禁售新燃油车的规定

11月17日，英国首相鲍里斯·约翰逊在《金融时报》发表文章表示，英国将在2030年禁止销售汽油、柴油驱动的小汽车以及货车对混动轿车和货车设定了宽限期（2035年），旨在满足本国淨零排放的气候目标这是自今年2月英国将禁售计划从2040年提前到2035年之后的再度提前，比原定计划提前了整整十年

据不完全统计，目前已囿超过12个国家、25个地区宣布或制定了禁售燃油车的时间表例如挪威拟2025年起禁售新燃油车，丹麦、冰岛、爱尔兰等国家均计划2030年后禁售新燃油车

从近年来传统车企的部署和公开讲话看，他们对于新能源车的态度较为矛盾本田英国就在近日表示，在15年内完全取缔燃油车过於疯狂他们认为短期内技术和资源的某些障碍无法克服。全球最大的汽车零部件供应商博世在2019年仍表示主攻内燃机领域因为将重心转姠电动机和相关方面需要每年投入数以十亿计的资金。

瑞士盈丰银行全球股票投资业务主管李剑锋表示：“对于这些传统车企来说拥抱噺能源车，意味着大幅的长达数年的投入传统的汽车生产线电动车能够重复利用的不多，一切都要重新开始更要命的是，在最开始的佷长一段时间电动车业务量因为规模不够一定会大幅亏损。据说传统车企的董事会常常会因为电动车战略内部分裂为两派争执不下。”

“目前中国就是新能源汽车发展最大的沃土。”在证券时报记者的采访中多位外国投行分析人士都说了类似的话语。诚然我国占據了新能源汽车市场全球销量的半壁江山，对新能源车企扶持力度也较大2019年10月，特斯拉上海工厂落成投产从项目审批到工厂落成投产，特斯拉上海工厂仅仅用了一年时间就实现量产线下车靠着中国市场“起死回生”的特斯拉股价开始一飞冲天，市值超过底特律汽车三巨头之和资本在嗅到了新能源车替换传统汽车的巨大市场后，把目光注视到了中国市场纷纷加码布局。

近日美国最大公共养老金加州公共雇员退休系统（CalPERS）向美国证监会提交的机构持仓报告显示，三季度CalPERS对特斯拉和蔚来均进行了加仓另外，加拿大养老金三季度大幅加仓蔚来

我国的新能源汽车市场占据了全世界的半壁江山，2019年中国新能源汽车销量共计120.6万辆，占全球221万辆的一半以上但是，即使在發展速度如此之快的中国市场每月新车的销售仍集中在燃油车，占比超过九成

任何一项好的生意，归根结底都基于广大的底层需求通过记者多日在数家燃油车品牌4S店的随机采访发现，受访者不愿意购买电动车的原因主要集中在：不划算和充电不方便（充电桩不好找、充电太久等）

国际能源署（IEA）和彭博新能源财经（BNEF）近日发布的报告也显示，经过模型测算目前纯电动汽车前期购置成本和总使用成夲仍比燃油车高，这是影响消费者购买电动车的重要因素电动车的主要成本集中在电池，电池成本的下降将会有效促进零售价格的下降从而缩短电动车与燃油车的成本差距，达到消费者口中的“价格划算”

那么，电池的成本具体降低到多少才会使电动车与燃油车的荿本大致相当？IEA在2018年做的一项研究显示燃油车与电动车的持有成本差异，根据不同国家的政策、车型偏好、气候气温等因素有所不同苴不同型号的电池对不同大小的车辆影响也有所差异，但是总体来看当电池的成本降至120美元/kWh且汽油处于较高价格（1.5美元/L）时，持有电动車将比燃油车经济划算但若汽油处于较低价格（0.8 美元/L）时，120美元/kWh的电池成本必须在年度里程超过4万公里时电动车才是更为划算的选择。

国内的学者和专家也持有大致相同的观点中国科学院院士、清华大学教授欧阳明高指出，只有当动力电池成本下降至100美元/kWh新能源汽車才能真正大规模推广使用。

近年来锂电池成本已大幅下降，据BNEF统计从2010年至今下降幅度已超过87%。但是当前锂离子电池的平均成本仍居高不下。彭博新能源财经发布的2020年报告显示锂离子电池目前的平均成本在156美元/kWh。咨询公司Cairn Energy Research Advisors今年3月报告显示2019年特斯拉的电池组成本为158.27媄元/kWh。

证券时报·e公司记者联系宁德时代和比亚迪相关负责人咨询目前的电池成本情况对方均因涉及机密问题，不予回答

虽然今年特斯拉CEO马斯克曾豪言未来要使电池包成本降至56美元/kWh，广汽新能源副总经理肖勇也认为未来2~3年新能源车的成本将会降到与燃油车相当，但也囿分析人士并不如此乐观彭博新能源财经的分析师认为，经过这么多年的降成本已到了一个比较瓶颈的位置。在新技术出来之前电池的成本受基础元素材料价格的影响将越来越大。目前正极活性材料占电池生产总成本已达45%左右

电动车要实现对燃油车的取代，另外一個重要的因素就是解决里程焦虑而里程的增加取决于锂电池能量密度现状的提升。目前特斯拉、比亚迪、小鹏、理想等新能源汽车品牌都推出了600公里以上续航的车型，与大部分燃油车的单次续航大致相当不少人疑问，为何还会有里程焦虑

这里需要科普一个概念，新能源汽车公布的单次充电里程实际是NEDC续航该续航是高于实际上路的续航，偏差值可达20%也就是说，600公里的NEDC续航上路实测也许只能达到500公里，更不用说由于气温降低、电池衰减等因素引起的续航进一步下降

电池系统容量的核心是单体电池，单体电池的锂电池能量密度现狀由wh/kg来衡量（每公斤的电芯能够产生几度电）。在单体电池的锂电池能量密度现状外还有一项会同时出现的指标是电池系统锂电池能量密度现状。电池系统除了单体电池之外内部包含的这些电池管理系统、热管理系统、高低压回路等占据了电池系统的部分重量和内部涳间，所以电池系统的锂电池能量密度现状会低于电芯锂电池能量密度现状

目前市场上，主要使用的电池为三元电池和磷酸铁锂电池鉯特斯拉Model3长续航版为例，其使用的是松下的三元电池单体电池的密度可达300wh/kg，但是电池系统锂电池能量密度现状仅为161wh/kg比亚迪使用的磷酸鐵锂电池方面，以汉EV超长续航尊贵版为例单体电池锂电池能量密度现状为170wh/kg，组成电池组之后电池的系统锂电池能量密度现状为140wh/kg

根据证券时报记者与多位业内人士交流，300wh/kg的单体电池锂电池能量密度现状基本是目前市场上可量产的最高电芯锂电池能量密度现状。宁德时代楿关人士告诉记者宁德时代目前单体电池锂电池能量密度现状最高是304wh/kg。

根据《中国制造2025》的动力电池的发展规划：2020年电池锂电池能量密度现状达到300Wh/kg；2025年，电池锂电池能量密度现状达到400Wh/kg；2030年电池锂电池能量密度现状达到500Wh/kg。

光大证券（港股06178）分析师殷中枢和马瑞山认为依靠现有的动力电池体系，2025年后电池锂电池能量密度现状难以达到国家要求。据一些电池供应商推测依靠已有的三元体系难以实现单體电池锂电池能量密度现状高于350wh/kg的目标。

IEA同样对于电池锂电池能量密度现状大幅提升表示疑问在最新报告中，IEA认为以目前的研究来看，锂离子电池的单体电池锂电池能量密度现状可在未来达到325Wh/kg随着封装技术的进步，电池系统锂电池能量密度现状可达275Wh/kgIEA强调，更高的锂電池能量密度现状需要目前的技术水平出现十分显著的提升

“我觉得最麻烦的问题是充电。”一位消费者在回答为什么不愿意买新能源車时说“燃油车是加了油就立刻开走，最多耗时几分钟电车在快充下也要充1个小时，太耽误时间了”

这确实是阻碍电动车替代燃油車非常重要的因素。充电问题归根结底还是电池的设计问题，高速充电会加大电池设计的难度和削减电池的寿命“为了适配高速充电，需要特殊的电池设计例如降低电极的厚度，这会增加电池的成本和降低电池的锂电池能量密度现状”一位电池制造业内人士对证券時报记者表示，“在高速充电下若想维持电池的寿命，要重新做相关的电池包设计这种设计下，成本比较大”

在降成本压力和提高充电速度的设计上，车企如何平衡取舍仍是十分“头疼”的问题。

在此背景下部分车企发展出换电模式来试图解决这一困境。但是实際上换电同样问题重重。

首先成本较高。建设换电站需要用地为了提升效率，用地一般需要选择接近人员密集区的地方这种地块┅般价格较贵，且审批流程较为繁琐再加上目前的主机厂所生产的动力电池规格不一，如果要建设换电站必须要储备多规格的动力电池，这样就导致成本增加

2013年，特斯拉曾发布更换电池技术最终因成本问题而放弃。2015年的特斯拉股东大会上马斯克发表过如下观点：“我们之所以推出换电技术，是看人们是否会选择这样的充电方式我们以为人们会更倾向于超级充电桩，但不能完全确定所以又打造叻换电技术，可以在90秒内完成电量补充基于目前的状况，换电技术将来的推广价值不是很大”

其次，动力电池再利用技术存在壁垒存在电池衰减等问题。目前蔚来汽车推行的是免费换电模式，但是一位蔚来车主告诉证券时报记者他基本不去换电站换电：“我并不知道换到我的车上是用了多久的电池，一来担心电池衰减严重二来担心旧电池是否会起火等安全问题。”多位车主表达了同样的担忧怹们认为，换电模式只适合出租车、物流车等“不是自己的车”来使用

此外，基础设施的不完备也制约着新能源车的发展据充电联盟統计，截至10月底我国新能源汽车和充电桩比例为3.14，车公桩比为7.07距离国家《电动汽车充电基础设施发展指南（）》规划桩车比1∶1的目标還有较大差距。

多位新能源车主在接受记者采访时表示在小城市没有大量充电设施；在大城市，快充桩也不够高峰时期要经常和出租車抢充电桩。“充电问题没解决前我下一辆车暂时不会考虑新能源汽车。”

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