Батарея модуля LFP в электрических автомобилях

Литий-ионные аккумуляторы относятся к одному семейству, все они основаны на одном основном принципе, но их структура разная. Понимание этой базовой концепции облегчит нам обсуждение других аспектов технологии аккумуляторных батарей электромобилей!

В электромобилях наиболее популярными типами батарей являются NMC (литий-никель-марганцевый оксид кобальта) и NCA (литий-никель-кобальтовый оксид алюминия), которые используют комбинацию металлов никеля и кобальта, чтобы батареи прослужили дольше и имели большую емкость для хранения энергии. В настоящее время модульные батареи LFP появляются в электромобилях.

Что такое батарея модуля LFP?

Если вы читали новости об электромобилях, или если вы планируете купить модель Ford или Tesla в этом году, вы обязательно увидите буквы «L», «F» и «P». Батарея модуля LFP ссылается на батарею фосфата железа лития, которая тип состава батареи которая очень стабилизирована но имеет немножко более низкую плотность энергии. Это означает, что батарея LFP того же размера хранит немного меньше энергии, чем батареи NMC или NCA. Так почему же вся индустрия настаивает на использовании батарей модуля LFP? Все ли электромобили претерпевают это изменение, или есть конкретные варианты использования, которые подходят для определенного химического состава батареи?

Новости аккумуляторов LFP в 2021 и 2022 годах в основном были сосредоточены на Tesla, которая начала использовать модули LFP в своих стандартных моделях автомобилей. Это изменение началось с модели SR, произведенной в Китае, и поступит на рынок США в 2022 году. Большая новость на 2023 год заключается в том, что Ford инвестирует и планирует перейти на модульные батареи LFP для европейского Mustang Mach-E и частично для рынка в 2024 году.

Закупка и стоимость материалов модуля LFP

Основные аргументы в пользу использования батарей LFP обычно вращаются вокруг поставки материалов и стоимости. Поскольку электромобили привлекли внимание, существует значительная и обоснованная обеспокоенность по поводу поставок кобальта, поскольку кобальт является редкоземельным металлом. Переход на батареи LFP означает, что производители батарей не полагаются на кобальт, что важно для непрерывности бизнеса.

В последнее время наблюдается дефицит предложения на рынке никеля и алюминия, оба из которых являются экспортной продукцией России. Еще до российско-украинского конфликта компании уже ощущали влияние зависимости от чувствительных к цене, а иногда и враждебных поставщиков материалов. Фосфат заменяет никель и алюминий в батареях LFP, а закупка фосфатных материалов проще и в настоящее время более надежна с точки зрения цены. Это означает, что батареи модуля LFP намного дешевле, чем батареи на основе кобальта. Ford рассматривает доступные материалы как ключевой фактор трансформации, поскольку экономия средств позволит им предлагать потребителям более низкие цены.

Преимущества использования модульных батарей LFP в электромобилях

Зарядка:

Действительно, плотность энергии батарей LFP не так высока, как NCM, но их можно заряжать до 100% каждый день. Литиевые батареи с составами NCA и NMC должны ограничивать зарядку до 80-85% для поддержания здоровья. Благодаря расчетам дневной диапазон батарей LFP больше.

Более длительный срок службы:

Некоторые исследования показывают, что срок службы батарей LFP в 2-4 раза дольше, чем у батарей NMC. Более высокий срок службы также является одной из причин, почему Tesla рекомендует заряжать до 100%: на батареях LFP вы даже не заметите какой-либо дополнительной деградации батареи.

Безопасность аккумуляторов электромобилей:

Батареи модуля LFP имеют более высокий порог нагрева, что является причиной теплового бегства или возгорания батареи. Для батарей LFP температура теплового разгона составляет 270 градусов Цельсия, в то время как для NMC она составляет 210 градусов, а для NCA-150 градусов. Хотя управление температурой автомобилей должно защищать батареи от достижения таких высоких температур, батареи LFP добавляют дополнительный уровень защиты.