原创 电池系统的能量密度

前段时间，有个老外同事聊起这个话题，问了几个问题，如下：1L汽油和1L锂电池让汽车可以跑多少的距离？

这个问题其实很有趣啊，锂电池系统就像一个油箱一样的，本身用的是电，但是占用的体积，可以使用这种方法来估量。

汽油vs电池能量密度的数据，在Wiki上使用是这样的：

MJ与Kwh的换算是1 MJ = 0.277778 kwh; 1 kwh = 3.6 MJ,因此可以得到约为：汽油的质量能量密度为 12330Wh/kg，体积能量密度为9000Wh/L，当然由于内燃机效率的问题，其本身就有很大的损失，其效率传递是完全不同的，按照下图的看法发动 机内部的能量损失为68%，只有32%得到利用了；电池的话，以损失10%，剩余90%计。

这样兑换下来，折算相对质量能量密度和体积质量密度分别为：

1. 4000 Wh/kg 对手最高的是120Wh/kg，质量就没话说了，当然也要计算油箱什么的重量，算加成系数50%。2000 vs 120 ，9倍的差距。

2. 3000 Wh/L 对手最高的是205Wh/L，只算电池当然是不公平的，因为整个电气化系统对引擎的话，体积是要小不小的，算个总体的话，再加个系数50%。1500 vs 205，差距为7倍。

从上表可以看出来很多的东西：

1. 现阶段直接对标，纯电动对燃油车，肯定是很困难的

2. 目前主流OEM转向插电式，是折损了每千瓦的英里数的从3.5跌倒了2.3左右

3. 做新能源汽车，是需要其他的技术，如轻量化来辅助的，光是靠电气化那点效率和体积的改进，抵不住电池本身的限制

注：EPA测试的时候用高速工况、US06和城市工况叠加处理，比NEDC更能反应实际的情况的，我现在取的数据基本都是EPA评价的，厂家给的水分有点大。

参考文献

1) VEHICLE ELECTRIFICATION –DRIVING TO A SUSTAINABLE FUTURE Alan Taub

2) GM’s Electrification Strategy With Focus on Hydrogen and Fuel Cell Electric Vehicles George P. Hansen

3）Energy densityWIK

最后：

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