能量密度（Energydensity）是指在一定的空間或質量物質中儲存能量的大小。電池的能量密度也就是電池平均單位體積或質量所釋放出的電能。電池能量密度=電池容量×放電平臺/電池厚度/電池寬度/電池長度，基本單位為Wh/kg（瓦時/千克）。電池的能量密度越大，單位體積內存儲的電量越多。

能量密度高是三元鋰離子電池組的最大優勢，所以同樣重量的鋰離子電池組電池容量更大，車子跑的距離也就更遠，速度也能更快。而電壓平臺是電池能量密度的重要指標，決定著電池的基本效能和成本，電壓平臺越高，比容量越大，所以同樣體積、重量，甚至同樣安時的電池，電壓平臺比較高的三元材料鋰離子電池續航時間更長。

三元鋰離子電池是指正極材料使用鎳鈷錳酸鋰三元正極材料的鋰離子電池。相比磷酸鐵鋰離子電池，三元鋰離子電池組的綜合表現更為平均，能量密度較高，體積比能量也更高，并且隨著電池產業的發展，三元鋰離子電池的價格也來到了一個廠家能夠接受的范圍。

比亞迪磷酸鐵鋰離子電池的單體能量密度為150Wh/kg，比亞迪三元鋰離子電池能量密度則達到了200Wh/kg。可以看出，三元鋰材料比磷酸鐵鋰的優勢還是很明顯的。

業內人士表示三元鋰離子電池目前的單體能量密度已經接近極限，很難再有大的突破。要想進一步提升三元鋰離子電池組的能量密度，就要進一步提升電池中鎳的比重。但是電池中鎳的比重提升后，由于高鎳的熱穩定性很差，電池內部的熱反應就會非常劇烈，安全問題令人擔憂。