Batérie LFP: Nová doba železná

Batérie LFP: Nová doba železná

Kým v spaľovacom motore bol srdcom každého auta motor, v elektromobile je ním batéria. Za dojazd, dobu nabíjania a výkon má veľkú zásluhu veľká batéria, ktorá je zvyčajne uložená v podlahe vozidla. Sú tiež zďaleka najväčším nákladovým faktorom pre výrobcov. Doteraz sa lítium-iónové batérie považovali za meradlo všetkých vecí. Miliónkrát vyskúšané a testované v mobilných telefónoch, notebookoch, zubných kefkách, slúchadlách a dokonca aj v elektromobiloch. V automobilových kruhoch sa však v poslednej dobe čoraz častejšie hovorí o lítium-železofosfátových batériách, ktoré sú v skratke známe aj ako LFP. Volkswagen chce túto technológiu batérie použiť v modeloch pod ID.3. Ford použije technológiu LFP v Severnej Amerike budúci rok na modeloch Mustang Mach-E a neskôr na F-150 Lightning. Tesla je už o krok ďalej a už nainštalovala a predávala batérie LFP do Modelu 3s – najskôr v Číne, teraz aj v Európe. Po prvé: Nejde o novú zázračnú batériu, ale o technológiu, ktorá má jasné výhody a nevýhody.

Lítium-železofosfátové batérie boli vyvinuté na konci 90. rokov a sú známe aj ako LiFePo4, LFP alebo LEP. Istý čas boli veľmi obľúbené v modelárskych pretekoch a tiež ako štartovacie batérie pre motocykle, keďže sú oveľa ľahšie v porovnaní s olovenými akumulátormi. Jednou z najväčších výhod v priamom porovnaní s lítium-iónovou technológiou je, že články neobsahujú vzácne materiály ako nikel, kobalt či mangán. Vďaka tomu je bunka udržateľnejšia a tiež lacnejšia. Ford uvádza cenovú výhodu oproti lítium-iónovému článku okolo desať až 15 percent. Ďalšou silnou stránkou článku LFP je jeho stabilita cyklu: Kým lítium-iónové batérie majú životnosť približne 3 000 cyklov (úplné vybitie až nabitie), článok LFP vydrží až 10 000 cyklov, kým jeho kapacita neklesne na 75 percent – ​​všeobecná hranica opotrebovania batérií. Okrem toho sa lítium-železofosfátové batérie považujú za menej citlivé na teplotu a sú veľmi robustné a bezpečné. Riziko požiaru a výbuchu by malo byť nižšie. A poskytujú vysoké, stabilné vybíjacie prúdy. A keďže batérie neobsahujú žiadne vzácne suroviny, všetky kovy v nich sú 100 percentne recyklovateľné. Len elektrolyt nie je možné opätovne použiť. To znamená, že miera recyklácie je takmer taká vysoká ako pri normálnej olovenej batérii – čo je obrovský prínos pre životné prostredie.

Znie to úžasne, tak prečo sme už nezačali používať batérie LFP? Pretože ich energetická hustota je výrazne nižšia ako u lítium-iónových batérií. To znamená, že na dosiahnutie rovnakého dojazdu s elektromobilom s LFP batériami potrebujete viac článkov, ktoré sú potom ťažšie, objemnejšie a ich cenová výhoda sa potom môže opäť vyrovnať. Pre upresnenie: zvyčajná hustota výkonu lítium-iónovej batérie je 180 Wh na kilogram. Kapacita batérií LFP je len 90 až 110 Wh na kilogram. Ak je potrebný dojazd a nízka hmotnosť, lítium-iónová batéria jasne a jasne poráža batérie LFP. Aj keď za vyššiu cenu a s nižšou stabilitou cyklu, tu je v súčasnosti technológia LFP v nevýhode.

A prečo sa Tesla, VW a Ford stále spoliehajú na technológiu LFP? Má to viacero dôvodov. Po prvé: Batérie sú lacnejšie, vďaka čomu je pravdepodobnejšie, že budú môcť ponúkať lacnejšie modely elektromobilov. Po druhé: Keďže sa používajú lacnejšie a vzácne suroviny, ich obstarávanie je jednoduchšie a vo väčších množstvách, čo znamená, že schopnosť dodávať je stabilnejšia. Po tretie: Pre menšie modely áut, kde nie je dôležitý maximálny dojazd, ponúka technológia LFP v súčasnosti pre výrobcov áut atraktívny pomer ceny a výkonu a argument vyššej bezpečnosti a životnosti je na jej strane. Šéf Tesly Elon Musk zrejme povedal, že LFP batéria by mala v budúcnosti stačiť pre 75 percent elektromobilov. Tesla preto používa technológiu batérie už v Modeli 3. Počiatočné ťažkosti nespôsobil hardvér batérie, ale softvér vozidla. V dôsledku toho to pri kúpe auta v budúcnosti nemusí byť: benzín alebo nafta, ale lítium-iónová alebo lítium-železofosfátová batéria?