钜大LARGE | 点击量：839次 | 2022年07月07日
电动汽车电池单体能量密度和成组率现状分析
电池包成组效率是所有电池单体的质量和/电池包的质量，这是评价电池包轻量化水平的参数，算法是电池单体的能量密度/电池系统的能量密度。目前乘用车电池是两条线路，提升电池单体密度和提升成组率。从信息看，提升单体电池密度是有较大的潜力的，而且国内车型的单体电池密度差异太大。成组技术的单体大电池应该不如小单体的并联组合更加有安全保障和稳定性。国内电池技术提升空间仍是很大的。
1、电动汽车的总体整租率差异偏大
电动汽车的成组率差异较大，新能源客车的单体密度低，但系统能量密度较高，成组率达到87%的超高水平。
乘用车的单体平均密度212瓦时/千克，但成组后是151瓦时/千克，和客车相近，原因是成组率较低，仅有71%。
2、磷酸铁锂能量密度偏低
符合Exic IIB T4 Gc防爆标准
充电温度：0~45℃
-放电温度：-40~+55℃
-40℃最大放电倍率：1C
-40℃ 0.5放电容量保持率≥70%
乘用车的电池分析看，三元和磷酸铁锂电池的用途差异较大。
磷酸铁锂单体密度低，但成组率高，达到平均77%。由于微型电动汽车的综合性能要求不是很高，因此设计相对简化。这也是较强的成组技术的体现。
三元电池的成组率差异较大，部分高能量密度的成组率仅有61%，因此系统能量密度的表现较好。
三元电池的单体能量密度的差异巨大，从160瓦时/千克到-280瓦时/千克的电池差异较大。
3、高单体密度车型
北汽新能源推出的新品的能量密度达到191，这也是270的单体密度和较高成组率的共同推动。
TSLA的成组率最低，仅有60%，这样也使较高的单体电池性能被成组指标压制，形成系统能量密度在160的偏低的局面。
长江电动汽车的单体指标表现很突出，但成组率也偏低。
TSLA暗示，该公司可能在三到四年内大规模生产寿命更长的电池，其能量密度将新增50%到400瓦时/公斤。从目前260水平提升50%的效果也是很突出的。
4、三元电池的乘用车装机表现
由于部分公司是以磷酸铁锂为主，且客车和专用车的电池用量大，因此此处数据不完整体现公司状态。
总体看，三元锂电池的单体密度低，成组率就稍高一些。这些结果和公司的产品规模关系不大。.但总体看，国内各公司的产品的总体技术水平不是很高。
近期的星恒电源也推出车用电池产品，这是从低速车电池产品的升级，能量密度不高，但应该是成本也很有优势。
5、电池个数分析
软包电芯的成组的电池单体数量较少，系统成组效率约为66-74％。软包电芯的单体能量密度比圆柱和方形有更高的提升空间，但对模组设计要求较高，安全性不易把控。
在成组效率方面，相较于软包和圆柱动力锂电池，方形动力锂电池成组效率更高。方形电芯系统成组效率约为70％。方型电芯更适用于规则箱体，电芯体积变大有利于提高电芯能量密度，后续模组成组效率提升空间有限，有赖于单体电芯能量密度的提升。
由于各家的电池设计核心是满足最大利用空间和合理布局，因此追求电池包标准化是很难实现的。未来的换电模式必然是一车一款的模式。未来的车电一体是主流趋势。
6、主力车型的指标表现
重点车型的电池单体能量密度差异较大，段续航里程的电池包能量密度较低，说明也不是TSLA最有优势的车型。
小鹏产品的单体能量密度较高，软包产品也是特色。其他产品的方形电池的单体密度应该是较高的优势，但实际不突出。
五菱宏光MINI的产品单体密度较低，也是很好的降成本方式。
7、主力车型电池布局方式
电动汽车的电池是很多电池组成的电池组，乘用车方面基本是200V-360V不等。大巴车和大型车基本电压超过500-1000v了。目前磷酸铁锂的是3.2V左右，三原资料是3.6V左右。主力车型的电池布局方式差异化，绝大部分是1-2并，然后近百个的电池模组并联。
以TSLA为代表的的96串，350伏电压的电池组为主流，市场表现较好。.TSLA的专利技术重要集中在纯电动汽车型的三电技术以及独创的平台技术上。整车的地板基本上就是一个带有加强筋的整块钣金电，其池布局和管理以及电压体系等获得较好的认同。
类似的96串和350伏的产品基本也是新势力车企的共同选择。理想ONE\红旗EV、比亚迪E3\蔚来、小鹏、威马等车型都是这样的电池配置。
总体看，目前各类电池的能量密度差异较大。随着技术进步，提升电池性能有巨大的发展空间，而优化电池包设计的线路也是有机会的。未来车企仍应该努力提升电池的自主核心技术，实现全面自主化提升。
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