Energitæthed

Energitæthed er et mål for, hvor meget energi et stof eller en lagringsenhed kan gemme pr. enhed masse eller volumen. Den spiller en central rolle i vurderingen af ydeevnen for brændstoffer, batterier og andre energilagringssystemer og påvirker rækkevidde, vægt og størrelse i praktiske anvendelser.

Der findes to hovedtyper: gravimetrisk energitæthed og volumentisk energitæthed. Gravimetrisk energitæthed beskriver energi pr. masse og måles ofte i joule per kilogram (J/kg) eller watt-timer per kilogram (Wh/kg). Volumentisk energitæthed beskriver energi pr. volumen og måles i joule per liter (J/L) eller watt-timer per liter (Wh/L). Gravimetrisk tæthet er særligt vigtig i vægtkritiske applikationer som biler og fly, mens volumentisk tæthet er afgørende i rumbegrænsede systemer og batterier til små enheder.

Eksempelværdier: Benzin har omkring 46 MJ/kg (ca. 12–13 kWh/kg) gravimetrisk; diesel omkring 43 MJ/kg; brint cirka 120–142 MJ/kg, men lav volumentisk densitet. Litium-ion batterier ligger typisk i cirka 150–250 Wh/kg gravimetrisk og 500–700 Wh/L volumentisk. Superkondensatorer har høj effekt men lav energitæthed sammenlignet med kemiske brændstoffer og batterier. Praktiske energitætheder påvirkes af temperatur, tilstand og sikkerheds- og emballagekrav.

Faktorerne fører til afvejninger mellem energi- og magt tæthed, cyklustid, sikkerhed, omkostninger og vægtkritiske krav. Energitæthed er derfor central for design og evaluering af energilagringsløsninger i f.eks. transport, elektronik og varme- eller strømoplagring.