LFP baterije: Nova železna doba

LFP baterije: Nova železna doba

Medtem ko je bil pri motorju z notranjim izgorevanjem motor srce vsakega avtomobila, je pri električnem avtomobilu baterija. Za doseg, čas polnjenja in moč je v veliki meri odgovorna velika baterija, ki je običajno shranjena na dnu vozila. Za proizvajalce so tudi daleč največji stroškovni dejavnik. Do zdaj so litij-ionske baterije veljale za merilo vseh stvari. Preizkušeno in preizkušeno na milijone krat v mobilnih telefonih, prenosnih računalnikih, zobnih ščetkah, slušalkah in celo električnih avtomobilih. Toda v avtomobilskih krogih se pred kratkim vse pogosteje govori o litij-železo-fosfatnih baterijah, na kratko znanih tudi kot LFP. Volkswagen želi to baterijsko tehnologijo uporabiti v modelih pod ID.3. Ford bo naslednje leto uporabljal tehnologijo LFP v Severni Ameriki na modelih Mustang Mach-E in kasneje na F-150 Lightning. Tesla je že korak dlje in je LFP baterije že vgradila in prodajala v Model 3s – najprej na Kitajskem, zdaj tudi v Evropi. Najprej: ne gre za novo čudežno baterijo, temveč za tehnologijo, ki ima jasne prednosti in slabosti.

Litij-železo-fosfatne baterije so bile razvite konec devetdesetih let in so znane tudi kot LiFePo4, LFP ali LEP. Nekaj ​​časa so bili zelo priljubljeni pri modelarskih dirkah in tudi kot zaganjalniki za motorna kolesa, saj so v primerjavi s svinčenimi akumulatorji precej lažji. Ena največjih prednosti v neposredni primerjavi z litij-ionsko tehnologijo je, da celice ne vsebujejo redkih materialov, kot so nikelj, kobalt ali mangan. Zaradi tega je celica bolj trajnostna in tudi cenejša. Ford navaja, da je cenovna prednost pred litij-ionsko celico okoli deset do 15 odstotkov. Druga prednost LFP celice je njena ciklična stabilnost: medtem ko imajo litij-ionske baterije življenjsko dobo približno 3000 ciklov (popolna izpraznitev do polnjenja), lahko LFP celica prenese do 10.000 ciklov, dokler njena zmogljivost ne pade na 75 odstotkov – splošna meja obrabe za baterije. Poleg tega velja, da so litij-železo-fosfatne baterije manj občutljive na temperaturo ter so zelo robustne in varne. Tveganje požara in eksplozije bi moralo biti manjše. Zagotavljajo visoke, stabilne razelektritvene tokove. In ker baterije ne vsebujejo nobenih redkih surovin, je vse kovine v njih mogoče 100-odstotno reciklirati. Samo elektrolita ni mogoče ponovno uporabiti. To pomeni, da je stopnja recikliranja skoraj tako visoka kot pri običajni svinčeno-kislinski bateriji – velika korist za okolje.

Sliši se čudovito, zakaj torej že nismo začeli uporabljati LFP baterij? Ker je njihova gostota energije bistveno manjša kot pri litij-ionskih baterijah. To pomeni, da za enak doseg z električnim avtomobilom z LFP baterijami potrebujete več celic, ki so potem težje, bolj voluminozne in se lahko njihova cenovna prednost potem spet izenači. Za pojasnilo: običajna gostota moči litij-ionske baterije je 180 Wh na kilogram. Zmogljivost LFP baterij je le 90 do 110 Wh na kilogram. Če sta potrebna doseg in nizka teža, litij-ionska baterija jasno in jasno premaga LFP baterije. Čeprav ima višjo ceno in manjšo stabilnost cikla, je tehnologija LFP trenutno v slabšem položaju.

In zakaj se Tesla, VW in Ford še vedno zanašajo na tehnologijo LFP? Razlogov za to je več. Prvič: baterije so cenejše, zaradi česar je večja verjetnost, da bo lahko ponudil cenejše modele električnih avtomobilov. Drugič: Ker se uporabljajo cenejše in redke surovine, je njihova nabava lažja in v večjih količinah, kar pomeni, da je zmožnost dostave stabilnejša. Tretjič: za manjše modele avtomobilov, kjer največji doseg ni pomemben, tehnologija LFP trenutno ponuja privlačno razmerje med ceno in zmogljivostjo za proizvajalce avtomobilov in argument večje varnosti in življenjske dobe je na njeni strani. Šef Tesle Elon Musk je očitno dejal, da bi LFP baterija v prihodnosti zadostovala za 75 odstotkov električnih avtomobilov. Zato Tesla baterijsko tehnologijo že uporablja v modelu 3. Začetne težave niso bile posledica strojne opreme baterije, temveč programske opreme vozila. Zaradi tega pri nakupu avtomobila v prihodnosti morda ne bo: bencin ali dizel, ampak litij-ionska ali litij-železo-fosfatna baterija?