LFP akumuliatoriai: naujas geležies amžius

LFP akumuliatoriai: naujas geležies amžius

Nors variklis buvo kiekvieno automobilio širdis vidaus degimo variklyje, tai yra akumuliatorius elektromobilyje. Didelė baterija, kuri paprastai laikoma transporto priemonės grindyse, yra atsakinga už atstumą, įkrovimo laiką ir galią. Jie taip pat yra didžiausias gamintojų sąnaudų veiksnys. Iki šiol ličio jonų baterijos buvo laikomos visų dalykų matu. Milijonus kartų išbandytas mobiliuosiuose telefonuose, nešiojamuosiuose kompiuteriuose, dantų šepetėliuose, ausinėse ir net elektromobiliuose. Tačiau automobilių pramonėje pastaruoju metu vis dažniau kalbama apie ličio geležies fosfato baterijas, trumpai žinomas kaip LFP. „Volkswagen“ nori naudoti šią akumuliatoriaus technologiją modeliuose, kurių ID.3. „Ford“ kitais metais Šiaurės Amerikoje naudos LFP technologiją „Mustang Mach-E“ modeliuose ir vėliau „F-150 Lightning“. „Tesla“ jau žengė žingsnį toliau ir jau įdiegė bei pardavė LFP baterijas 3 modeliuose – iš pradžių Kinijoje, o dabar ir Europoje. Visų pirma: Tai ne nauja stebuklinga baterija, o technologija, kuri turi aiškių privalumų ir trūkumų.

Ličio geležies fosfato baterijos buvo sukurtos 1990-ųjų pabaigoje ir taip pat žinomos kaip LiFePo4, LFP arba LEP. Kurį laiką jie buvo labai populiarūs modelių lenktynėse ir kaip motociklų starterio akumuliatoriai, nes yra daug lengvesni, palyginti su švino-rūgšties akumuliatoriais. Vienas didžiausių privalumų, lyginant su ličio jonų technologija, yra tai, kad ląstelėse nėra retų medžiagų, tokių kaip nikelis, kobaltas ar manganas. Dėl to ląstelė tampa tvaresnė ir pigesnė. „Ford“ teigia, kad kainos pranašumas, palyginti su ličio jonų elementu, yra apie 10–15 procentų. Kitas LFP elemento privalumas yra jo ciklo stabilumas: nors ličio jonų baterijų tarnavimo laikas yra apie 3000 ciklų (visiškas išsikrovimas iki įkrovimo), LFP elementas gali atlaikyti iki 10 000 ciklų, kol jo talpa nukris iki 75 procentų – bendros baterijų nusidėvėjimo ribos. Be to, manoma, kad ličio geležies fosfato baterijos yra mažiau jautrios temperatūrai ir yra labai tvirtos ir saugios. Gaisro ir sprogimo rizika turėtų būti mažesnė. Ir jie tiekia dideles, stabilias iškrovos sroves. O kadangi baterijose nėra jokių retų žaliavų, visi juose esantys metalai yra 100 procentų perdirbami. Tik elektrolitas negali būti naudojamas pakartotinai. Tai reiškia, kad perdirbimo lygis yra beveik toks pat didelis, kaip ir įprasto švino rūgšties akumuliatoriaus – tai didžiulė nauda aplinkai.

Sounds wonderful, so why haven't we already started using LFP batteries? Because their energy density is significantly lower than that of lithium-ion batteries. Tai reiškia, kad norint pasiekti tą patį diapazoną su elektromobiliu su LFP akumuliatoriais, reikia daugiau elementų, kurie tada yra sunkesni, talpesni ir jų kainos pranašumas gali vėl susilyginti. To clarify: the usual power density of a lithium-ion battery is 180 Wh per kilogram. That of the LFP batteries is only 90 to 110 Wh per kilogram. If range and low weight are required, the lithium-ion battery clearly and clearly beats the LFP batteries. Although at a higher price and with lower cycle stability, LFP technology is currently at a disadvantage here.

Ir kodėl Tesla, VW ir Ford vis dar remiasi LFP technologija? Tam yra keletas priežasčių. Pirma: akumuliatoriai yra pigesni, todėl labiau tikėtina, kad bus galima pasiūlyti pigesnių elektromobilių modelių. Antra: Kadangi naudojamos pigesnės ir retos žaliavos, jų supirkimas yra lengvesnis ir didesniais kiekiais, o tai reiškia, kad galimybė pristatyti yra stabilesnė. Trečia: mažesniems automobilių modeliams, kur didžiausias diapazonas nėra svarbus, LFP technologija šiuo metu siūlo patrauklų kainos ir kokybės santykį automobilių gamintojams, o argumentai dėl didesnio saugumo ir tarnavimo laiko yra jo pusėje. Tesla vadovas Elonas Muskas, matyt, sakė, kad LFP akumuliatoriaus ateityje turėtų pakakti 75 procentams elektromobilių. Štai kodėl „Tesla“ jau naudoja akumuliatorių technologiją modelyje 3. Pradiniai sunkumai kilo ne dėl akumuliatoriaus techninės įrangos, o dėl transporto priemonės programinės įrangos. Dėl to ateityje perkant automobilį gali būti ne: benzininis ar dyzelinis, o ličio jonų ar ličio geležies fosfato akumuliatorius?