LFP akud: uus rauaaeg

LFP akud: uus rauaaeg

Kui sisepõlemismootoris oli mootor iga auto süda, siis elektriautol on see aku. Suur aku, mida tavaliselt hoitakse sõiduki põrandas, vastutab suuresti sõiduulatuse, laadimisaja ja võimsuse eest. Need on ka tootjate jaoks vaieldamatult suurim kulutegur. Seni peeti liitium-ioonakusid kõigi asjade mõõdupuuks. Proovitud ja testitud miljoneid kordi mobiiltelefonides, sülearvutites, hambaharjades, kõrvaklappides ja isegi elektriautodes. Kuid autotööstuse ringkondades on viimasel ajal hakatud rääkima liitiumraudfosfaatpatareidest, mida nimetatakse lühidalt ka LFP-ks. Volkswagen soovib seda akutehnoloogiat kasutada mudelites, mis jäävad alla ID.3. Ford kasutab LFP-tehnoloogiat Põhja-Ameerikas järgmisel aastal Mustang Mach-E mudelitel ja hiljem F-150 Lightningul. Tesla on juba sammu võrra edasi ning on juba mudelisse 3 paigaldanud ja müünud ​​LFP akusid – algul Hiinas, nüüd ka Euroopas. Esiteks: Tegemist ei ole uue imeakuga, vaid tehnoloogiaga, millel on selged plussid ja miinused.

Liitiumraudfosfaatpatareid töötati välja 1990. aastate lõpus ja neid tuntakse ka kui LiFePo4, LFP või LEP. Mõnda aega olid need väga populaarsed mudelivõistlustel ja ka mootorrataste stardiakudena, kuna on pliiakudega võrreldes palju kergemad. Üks suurimaid eeliseid otseses võrdluses liitiumioontehnoloogiaga on see, et elemendid ei sisalda haruldasi materjale nagu nikkel, koobalt või mangaan. See muudab raku jätkusuutlikumaks ja ka odavamaks. Ford väidab, et hinnaeelis liitiumioonelemendi ees on umbes kümme kuni 15 protsenti. LFP elemendi teine ​​tugevus on selle tsükli stabiilsus: kuigi liitiumioonakude kasutusiga on umbes 3000 tsüklit (täielik tühjenemine laadimiseks), siis LFP element talub kuni 10 000 tsüklit, kuni selle võimsus on langenud 75 protsendini – akude üldise kulumispiirini. Lisaks peetakse liitiumraudfosfaatpatareisid temperatuuri suhtes vähem tundlikeks ning need on väga vastupidavad ja ohutud. Tule- ja plahvatusoht peaks olema väiksem. Ja need pakuvad kõrgeid ja stabiilseid tühjendusvoolusid. Ja kuna akud ei sisalda haruldasi tooraineid, on kõik neis olevad metallid 100 protsenti taaskasutatavad. Ainult elektrolüüti ei saa uuesti kasutada. See tähendab, et ringlussevõtu määr on peaaegu sama kõrge kui tavalise pliiaku puhul – see on tohutu keskkonnakasu.

Kõlab imeliselt, miks me siis pole juba LFP akusid kasutama hakanud? Kuna nende energiatihedus on oluliselt väiksem kui liitium-ioonakudel. See tähendab, et LFP akudega elektriautoga sama sõiduulatuse saavutamiseks on vaja rohkem elemente, mis on siis raskemad, mahukamad ja nende hinnaeelis võib siis taas võrdsustada. Selgituseks: liitiumioonaku tavaline võimsustihedus on 180 Wh kilogrammi kohta. LFP akude oma on vaid 90–110 Wh kilogrammi kohta. Kui on vaja ulatust ja väikest kaalu, ületab liitiumioonaku selgelt ja selgelt LFP akusid. Kuigi kõrgema hinnaga ja madalama tsükli stabiilsusega, on LFP tehnoloogia praegu siin ebasoodsamas olukorras.

Ja miks Tesla, VW ja Ford ikkagi LFP-tehnoloogiale toetuvad? Sellel on mitu põhjust. Esiteks: akud on odavamad, mistõttu on suurem tõenäosus pakkuda odavamaid elektriautode mudeleid. Teiseks: Kuna kasutatakse odavamat ja haruldast toorainet, on nende hankimine lihtsam ja suuremates kogustes, mis tähendab, et tarnevõime on stabiilsem. Kolmandaks: väiksemate automudelite puhul, kus maksimaalne sõiduulatus pole oluline, pakub LFP-tehnoloogia praegu autotootjatele atraktiivset hinna ja kvaliteedi suhet ning suurema ohutuse ja kasutusea argument on selle poolel. Tesla boss Elon Musk on ilmselt öelnud, et LFP akust peaks tulevikus piisama 75 protsendile elektriautodest. Seetõttu kasutab Tesla juba mudelis 3 akutehnoloogiat. Esialgsed raskused ei olnud tingitud aku riistvarast, vaid sõiduki tarkvarast. Sellest tulenevalt ei pruugi see tulevikus autot ostes olla: bensiin või diisel, vaid liitium-ioonaku või liitiumraudfosfaataku?