能量密度（Energydensity）是指在一定的空间或质量物质中储存能量的大小。电池的能量密度也就是电池平均单位体积或质量所释放出的电能。电池能量密度=电池容量×放电平台/电池厚度/电池宽度/电池长度，基本单位为Wh/kg（瓦时/千克）。电池的能量密度越大，单位体积内存储的电量越多。
能量密度高是三元锂离子电池组的最大优势，所以同样重量的锂离子电池组电池容量更大，车子跑的距离也就更远，速度也能更快。而电压平台是电池能量密度的重要指标，决定着电池的基本效能和成本，电压平台越高，比容量越大，所以同样体积、重量，甚至同样安时的电池，电压平台比较高的三元材料锂离子电池续航时间更长。
三元锂离子电池是指正极材料使用镍钴锰酸锂三元正极材料的锂离子电池。相比磷酸铁锂离子电池，三元锂离子电池组的综合表现更为平均，能量密度较高，体积比能量也更高，并且随着电池产业的发展，三元锂离子电池的价格也来到了一个厂家能够接受的范围。
比亚迪磷酸铁锂离子电池的单体能量密度为150Wh/kg，比亚迪三元锂离子电池能量密度则达到了200Wh/kg。可以看出，三元锂材料比磷酸铁锂的优势还是很明显的。
业内人士表示三元锂离子电池目前的单体能量密度已经接近极限，很难再有大的突破。要想进一步提升三元锂离子电池组的能量密度，就要进一步提升电池中镍的比重。但是电池中镍的比重提升后，由于高镍的热稳定性很差，电池内部的热反应就会非常剧烈，安全问题令人担忧。
