那么该如何提升动力电池系统能量密度？
 

        提升轻量化水平 间接提高动力电池能量密度
 

        以前新能源汽车生产企业多采用钢材料制作电动汽车动力电池托盘，现在很多企业都在以铝合金材料为主。铝合金的密度为2.7 g/c m3，无论在压缩还是焊接等方面，铝合金材质都已非常优秀。而镁合金的密度为1.8 g/ c m3，碳纤维是1.5 g/ c m3，这些材料用来生产电池托盘，将可以极大地提高新能源整车的轻量化水平。王子冬认为，轻量化技术仍在不断发展中，未来也将有更多轻量化材料问世。他表示，不仅应研究电池托盘材质的轻量化，从动力电池单体到系统，都要考虑材质的轻量化问题，这样才能最大限度地提高动力电池的能量密度。
 

        轻量化需要减轻配件重量，但不能降低配件的强度，因此材料的坚固性需要考虑。另外，采用更轻的材料，将会面临成本上涨的问题。因此在动力电池成本还未大规模下降的情况下，实现整车轻量化的当务之急是研发出更可靠、经济的轻量化材料。在此方面，国外研究发展情况较好。2016年，沃尔沃就宣布电动汽车电池轻量化进入实用化测试阶段。沃尔沃表示，如果将目前的电动汽车电池全部更换成新型轻量化材料，可以降低车重超15%，而且材料成本更低也更为环保。但我国在这方面的研究和应用上还比较滞后，须努力追上国外企业的步伐。
 

        纠结铁锂还是三元 不如布局硅碳负极
 

        作为国内两大主流技术路线，近些年磷酸铁锂和三元材料的能量密度都有所提升。由于三元的能量密度更高，而补贴政策又更倾向于高能量密度产品，因此各大电池企业都将三元电池作为公司下一代产品的主力。例如，天劲股份称目前已量产三元单体电芯比能量达215wh/kg，2017年还将量产230Wh/kg的产品，近期重点发展高镍三元材料电池；比克18650圆柱第三代2.9Ah产品已经实现量产，能量密度约218Wh/Kg，目前重点开发高镍811/NCA体系。但比亚迪股份有限公司总经理沈晞认为，虽然三元和铁锂两者在单体能量密度方面相差较大，但在成组后的系统能量密度方面相差无几，在成本和电池储存难度上也无较大差异。所以沈晞建议企业在提升动力电池能量密度的规划上，可以考虑从动力电池负极材料入手，在量产产品中应用硅材料（如氧化亚硅负极材料等），从而提升电池组的整体能量密度。
 

        更改电池尺寸 提升系统能量密度
 

        更改电池尺寸依然是提升电池能量密度的有效方式。虽然特斯拉选择18650技术路线成功吸引了国内众多动力电池企业的追随，但由于18650电芯单颗容量小，普遍在2-4Ah左右，串并联数量太多，单体失效风险概率较大，导致其在主流新能源乘用车和客车领域的应用受到一定限制。2017年，率先使用18650电池的特斯拉将目光转向了21700电池并已经实现量产。据特斯拉CEO马斯克介绍，当使用21700电池的Model 3汽车上市之后，将会重新审核是否选用21700电池制造Model S和Model X型号汽车。一旦审核通过，21700电池很有可能全面替代特斯拉汽车上的18650电池。据了解，特斯拉采用21700电池后，由于同等能量下，所需电池的数量减少约1/3，这将带来整个Pack内部金属连接件数量的减少，从而进一步降低电池Pack的重量，整车的能量密度将得到部分提升。而这种方式也为国内18650电池企业在提升能量密度和降成本方面提供了参考。据了解，目前国内18650电池企业基本上都对特斯拉的方式表示认可，并且也在进行相关布局。其中，深圳比克、远东福斯特、猛狮新能源等圆柱电池企业都明确宣称将在未来产能扩充中投产21700电池，而亿纬锂能首条21700产线已经正式投产，力神的21700产线也即将投产。
 

        同样，对于软包和方型电池而言，改变尺寸也可以从一定程度上提升系统能量密度。
 

        在后补贴时代，市场需要的是真正满足消费者需求的电动汽车。新能源汽车的动力电池也绝不是用小容量的电池并联，或者把小容量电池放大这么简单。动力电池企业应该从新能源汽车的整体角度进行考虑，通过多种方式提升动力电池的能量密度，逐步让消费者摆脱“里程焦虑”。