LFP-akut: uusi rautakausi

LFP-akut: uusi rautakausi

Vaikka moottori oli jokaisen auton sydän polttomoottorissa, se on akku sähköautossa. Suuri akku, jota yleensä säilytetään ajoneuvon lattiassa, vastaa suurelta osin kantamasta, latausajasta ja tehosta. Ne ovat myös ylivoimaisesti suurin kustannustekijä valmistajille. Tähän asti litiumioniakkuja pidettiin kaiken mittarina. Kokeiltu ja testattu miljoonia kertoja matkapuhelimissa, kannettavissa tietokoneissa, hammasharjoissa, kuulokkeissa ja jopa sähköautoissa. Mutta autoalan piireissä on viime aikoina puhuttu enemmän litiumrautafosfaattiakuista, jotka tunnetaan myös lyhyenä LFP:nä. Volkswagen haluaa käyttää tätä akkutekniikkaa malleissa, jotka ovat alle ID.3. Ford käyttää LFP-tekniikkaa Pohjois-Amerikassa ensi vuonna Mustang Mach-E -malleissa ja myöhemmin F-150 Lightningissa. Tesla on jo askeleen pidemmälle ja on jo asentanut ja myynyt LFP-akkuja Model 3s -malleihin - ensin Kiinassa, nyt myös Euroopassa. Ensinnäkin: Se ei ole uusi ihmeakku, vaan tekniikka, jolla on selkeät edut ja haitat.

Litiumrautafosfaattiakut kehitettiin 1990-luvun lopulla, ja ne tunnetaan myös nimellä LiFePo4, LFP tai LEP. Nämä olivat jonkin aikaa erittäin suosittuja mallikilpailuissa ja myös moottoripyörien käynnistysakkuina, koska ne ovat paljon kevyempiä kuin lyijyakut. Yksi suurimmista eduista suorassa litiumioniteknologiaan verrattuna on, että kennot eivät sisällä harvinaisia ​​materiaaleja, kuten nikkeliä, kobolttia tai mangaania. Tämä tekee solusta kestävämmän ja myös halvemman. Fordin mukaan hintaetu litiumionikennoihin verrattuna on noin 10–15 prosenttia. Toinen LFP-kennon vahvuus on sen syklin vakaus: Vaikka litiumioniakkujen käyttöikä on noin 3 000 sykliä (täydellinen purkaus lataukseen), LFP-kenno kestää jopa 10 000 jaksoa, kunnes sen kapasiteetti on laskenut 75 prosenttiin - akkujen yleiseen kulumisrajaan. Lisäksi litiumrautafosfaattiakkuja pidetään vähemmän herkkinä lämpötilalle, ja ne ovat erittäin kestäviä ja turvallisia. Tulipalon ja räjähdysvaaran tulee olla pienempi. Ja ne tuottavat korkeat, vakaat purkausvirrat. Ja koska akut eivät sisällä harvinaisia ​​raaka-aineita, kaikki niissä olevat metallit ovat 100-prosenttisesti kierrätettäviä. Vain elektrolyyttiä ei voi käyttää uudelleen. Tämä tarkoittaa, että kierrätysaste on lähes yhtä korkea kuin tavallisella lyijyakulla – valtava ympäristöhyöty.

Kuulostaa upealta, joten miksi emme ole jo alkaneet käyttää LFP-akkuja? Koska niiden energiatiheys on huomattavasti pienempi kuin litiumioniakkujen. Tämä tarkoittaa, että LFP-akuilla varustetulla sähköautolla saavuttaaksesi saman toimintasäteen tarvitset enemmän kennoja, jotka ovat silloin painavampia, tilavempia ja niiden hintaetu voi tällöin taas tasaantua. Selvennykseksi: litiumioniakun tavallinen tehotiheys on 180 Wh kilogrammaa kohti. LFP-akkujen teho on vain 90-110 Wh kiloa kohden. Jos tarvitaan kantamaa ja keveyttä, litiumioniakku voittaa selvästi ja selvästi LFP-akut. Vaikka LFP-tekniikka on korkeampi hinta ja syklin vakaus alhaisempi, se on tällä hetkellä epäedullisessa asemassa.

Ja miksi Tesla, VW ja Ford luottavat edelleen LFP-tekniikkaan? Tähän on useita syitä. Ensinnäkin: Akut ovat halvempia, mikä tekee siitä todennäköisemmän mahdollisuuden tarjota halvempia sähköautomalleja. Toiseksi: Koska käytetään halvempia ja harvinaisia ​​raaka-aineita, niiden hankinta on helpompaa ja suurempia määriä, mikä tarkoittaa, että toimituskyky on vakaampi. Kolmanneksi: Pienemmille automalleille, joissa maksimi kantama ei ole tärkeä, LFP-tekniikka tarjoaa tällä hetkellä autonvalmistajille houkuttelevan hinta-laatusuhteen, ja argumentti paremmasta turvallisuudesta ja käyttöiästä on sen puolella. Teslan pomo Elon Musk on ilmeisesti sanonut, että LFP-akun pitäisi riittää 75 prosentille sähköautoista tulevaisuudessa. Siksi Tesla käyttää jo akkutekniikkaa Model 3:ssa. Alkuvaikeudet eivät johtuneet akkulaitteistosta, vaan ajoneuvon ohjelmistosta. Tämän seurauksena autoa ostettaessa tulevaisuudessa se ei ehkä ole: bensa tai diesel, vaan litiumioni- tai litiumrautafosfaattiakku?