Batéria sa nazýva srdcom elektromobilu; značka, materiál, kapacita, bezpečnostný výkon atď. batérie elektromobilu sa stali dôležitými „rozmermi“ a „parametrami“ na meranie elektromobilu. V súčasnosti náklady na batériu elektromobilu predstavujú vo všeobecnosti 30 % – 40 % z celkového vozidla, čo možno považovať za základné príslušenstvo!
V súčasnosti sa bežné batérie používané v elektrických vozidlách na trhu všeobecne delia na dva typy: ternárne lítiové batérie a lítium-železito-fosfátové batérie. Ďalej si stručne rozoberiem rozdiely a výhody a nevýhody týchto dvoch batérií:
1. Rôzne materiály:
Dôvod, prečo sa nazýva „ternárny lítium“ a „lítium-železitý fosforečnan“, sa vzťahuje hlavne na chemické prvky „materiálu kladnej elektródy“ batérie;
„Ternárne lítium“:
Katódový materiál používa ternárny katódový materiál lítium-nikel-kobalt-manganát (Li(NiCoMn)O2) pre lítiové batérie. Tento materiál kombinuje výhody oxidu lítium-kobalt, oxidu lítium-nikel a manganátu lítium a vytvára trojfázový eutektický systém týchto troch materiálov. Vďaka ternárnemu synergickému efektu je jeho komplexný výkon lepší ako akákoľvek samostatná kombinácia zlúčenín.
"Fosfát lítium-železitý":
označuje lítium-iónové batérie používajúce ako katódový materiál fosforečnan lítium-železitý. Jeho charakteristickým znakom je, že neobsahuje drahé kovy, ako je kobalt, cena suroviny je nízka a zdroje fosforu a železa sú v Zemi hojné, takže nevzniknú žiadne problémy so zásobovaním.
zhrnutie
Ternárne lítiové materiály sú vzácne a ich dostupnosť rastie s rýchlym rozvojom elektrických vozidiel. Ich ceny sú vysoké a ich dostupnosť je značne obmedzená pôvodnými surovinami. To je v súčasnosti charakteristické pre ternárne lítium;
Fosforečnan lítiovo-železitý, pretože používa nižší pomer vzácnych/drahých kovov a prevažne ide o lacné a hojné železo, je lacnejší ako ternárne lítiové batérie a je menej ovplyvnený vstupnými surovinami. To je jeho vlastnosť.
2. Rôzne hustoty energie:
„Ternárna lítiová batéria“: Vďaka použitiu aktívnejších kovových prvkov je energetická hustota bežných ternárnych lítiových batérií vo všeobecnosti (140 Wh/kg ~ 160 Wh/kg), čo je menej ako u ternárnych batérií s vysokým pomerom niklu (160 Wh/kg～180 Wh/kg); hustota energie pri niektorých hmotnostiach môže dosiahnuť 180 Wh – 240 Wh/kg.
„Lítium-železitý fosforečnan“: Hustota energie je vo všeobecnosti 90 – 110 W/kg; niektoré inovatívne lítium-železitý fosforečnanové batérie, ako napríklad čepelové batérie, majú hustotu energie až 120 W/kg – 140 W/kg.
zhrnutie
Najväčšou výhodou „ternárnej lítiovej batérie“ oproti „lítium-železitým fosfátom“ je jej vysoká energetická hustota a rýchla rýchlosť nabíjania.
3. Rôzna prispôsobivosť teplotám:
Odolnosť voči nízkym teplotám:
Ternárna lítiová batéria: Ternárna lítiová batéria má vynikajúci výkon pri nízkych teplotách a pri teplote -20 °C si dokáže udržať približne 70 % až 80 % normálnej kapacity batérie.°C.
Fosforečnan lítno-železitý: Nie je odolný voči nízkym teplotám: Pri teplote pod -10°C,
Lítium-železité fosfátové batérie sa veľmi rýchlo rozpadajú. Lítium-železité fosfátové batérie si pri teplote -20 °C udržia len približne 50 % až 60 % normálnej kapacity batérie.°C.
zhrnutie
Medzi „ternárnou lítiovou batériou“ a „lítium-železitým fosforečnanom“ je veľký rozdiel v teplotnej prispôsobivosti; „lítium-železitý fosforečnan“ je odolnejší voči vysokým teplotám a „ternárna lítiová batéria“ odolná voči nízkym teplotám má v severných oblastiach alebo v zime lepšiu výdrž batérie.
4. Rôzna dĺžka života:
Ak sa ako koncový bod testu použije zostávajúca kapacita/počiatočná kapacita = 80 %, testujte:
Lítium-železo-fosfátové batérie majú dlhšiu životnosť cyklov ako olovené batérie a ternárne lítiové batérie. „Najdlhšia životnosť“ našich olovených batérií montovaných do vozidla je len približne 300-krát; ternárna lítiová batéria teoreticky vydrží až 2 000-krát, ale v skutočnom používaní sa kapacita po približne 1 000-krát zníži na 60 %; a skutočná životnosť lítium-železo-fosfátových batérií je 2 000-krát, pričom v tomto čase majú stále 95 % kapacity a ich koncepčná životnosť cyklov dosahuje viac ako 3 000-krát.
zhrnutie
Výkonné batérie sú technologickým vrcholom medzi batériami. Oba typy lítiových batérií sú relatívne odolné. Teoreticky je životnosť ternárnej lítiovej batérie 2 000 cyklov nabitia a vybitia. Aj keď ju nabíjame raz denne, môže vydržať viac ako 5 rokov.
5. Ceny sú odlišné:
Keďže lítium-železo-fosfátové batérie neobsahujú drahé kovy, náklady na suroviny sa dajú veľmi nízko znížiť. Ternárne lítium-fosfátové batérie používajú lítium-nikel-kobalt-manganát ako materiál kladnej elektródy a grafit ako materiál zápornej elektródy, takže ich cena je oveľa vyššia ako u lítium-železo-fosfátových batérií.
Ternárna lítiová batéria používa ako kladnú elektródu hlavne ternárny katódový materiál „lítium-nikel-kobalt-manganát“ alebo „lítium-nikel-kobalt-hlinitan“ a ako suroviny používa najmä niklovú soľ, kobaltovú soľ a mangánovú soľ. „Kobaltový prvok“ v týchto dvoch katódových materiáloch je drahý kov. Podľa údajov z relevantných webových stránok je domáca referenčná cena kobaltového kovu 413 000 juanov/tona a so znižovaním množstva materiálov cena neustále rastie. V súčasnosti sa cena ternárnych lítiových batérií pohybuje okolo 0,85 – 1 juanu/wh a v súčasnosti rastie s dopytom na trhu; cena lítium-železito-fosfátových batérií, ktoré neobsahujú drahé kovy, je len približne 0,58 – 0,6 juanu/wh.
zhrnutie
Keďže „lítium-železitý fosforečnan“ neobsahuje drahé kovy, ako je kobalt, jeho cena je len 0,5-0,7-krát vyššia ako cena ternárnych lítiových batérií; nízka cena je hlavnou výhodou lítium-železitého fosforečnanu.
Zhrnúť
Dôvod, prečo elektromobily v posledných rokoch prekvitajú a predstavujú budúci smer vývoja automobilov a poskytujú spotrebiteľom čoraz lepší zážitok, je do značnej miery spôsobený neustálym vývojom technológie batérií.
Čas uverejnenia: 28. októbra 2023
