电动汽车设计与制造：能量密度和功率密度

你可能听说过LiFePO₄已经“无法满足所需”的说法（我们能这么说么？）这是由于（整车厂认为）其能量密度过低，是这样吗？让我们探讨一下这个问题是否正确。

首先，能量密度究竟是什么？能量密度单位为瓦时每升（W·h/L），因此其是运行时的问题（对于一定体积的电池可以行驶多少英里）。电动汽车能量密度的另一个单位是瓦时每千克（W·h/kg），或称为比能量（对于一定质量的电池能行驶多远？）。

电池的功率密度的单位是瓦特每千克（W/kg）。LiFePO₄比包括整车厂使用纳税人资金开发的最新最好的锂离子化合物在内的其他锂离子电池的功率密度都要好，简单来说，功率密度指使用同样的结构和化学条件既能超快速充电又能大功率 驱动。

是的，我使用字母“H”表示功率，你对电动汽车功率来自于电池感到惊讶吗？这是真的。在陈旧的燃油车中是发动机提供功率，油箱大小决定续驶里程。在新型电动汽车中，功率和续驶里程由电池组决定。当踩上加速踏板，电动机要么迎接电池组的挑战，要么就放弃。另外，这与产生电动汽车功率没有什么关系。

A123 AMP-20s的功率密度达到惊人的2400瓦每千克。中国方形LiFePO₄电池没像A123电池一样对功率密度进行优化，但是不用担心，它们同样能驱动汽车。(www.xing528.com)

为了帮助你了解电池组的马力，可以在说明书中查找“最大放电电流”。你想要知道电池组瞬间可以提供多大的电流，一般为10～15秒，这取决于你向谁提出这个问题。Hipower的200安时LiFePO₄电池可以在一个10～15秒的“爆发”时间内提供1000安电流（5C），这足够用于悍马在高速公路甚至上坡时行驶。同样的电池可以以600安的3C放电率连续运行。

LiFePO₄相较于其他锂离子电池的优势在于LiFePO₄电池组可以进行脉冲放电而不减少循环寿命。然而正如我们之前讨论的锂枝晶，对于分层金属氧化物和尖晶石阴极，大电流恰好会导致循环寿命的减少。

LiFePO₄相较于铅酸电池的优势在于其Peukert效应相对较弱，只在80%放电附近比较明显。解释一下？在电池组快要耗尽时，你就很难跑快车了。如果想要偶尔增加电动汽车的续驶里程（LiFePO₄对此也是容许的），在80英里以后你就要谨慎地驾驶。