Kdysi, před ne mnoha lety, byly baterie LFP (LiFePO4) velmi oblíbené, a to i pro elektromobily. Většinu baterií LFP vyrobili čínští výrobci bateriových článků, jako je Thunder Sky Winston Energy, ale byla to severoamerická společnost, která tuto technologii baterií proslavila.
Společnost A123 Systems byla výrobcem bateriových článků, který provedl skvělá vylepšení technologie baterií LFP – v době, kdy čínské společnosti pouze kopírovaly věci, aniž by je vylepšovaly.
Tento výrobce bateriových článků dokázal zvýšit hustotu energie a zároveň zvýšil hustotu energie energie a životnost článků. Vždy říkám, že vývoj baterií vyžaduje kompromisy, ale A123 Systems úspěšně vylepšil technologii LFP ve všech směrech.
Technologie baterií A123 Systems se bohužel nikdy nestala hlavním proudem. Když společnost připravovala hromadnou výrobu, potýkaly se s problémy s kontrolou kvality a brzy ji GM nahradil LG Chem jako svého dodavatele bateriových článků. Poté společnost vyhlásila bankrot a byla koupena čínským výrobcem autodílů Wanxiang Group.
To znamenalo, že se vývoj LFP na dlouhou dobu zastavil, zatímco chemie NCA a NCM se neustále zlepšovala. Podívejme se na některé rozdíly mezi běžnými katodovými chemikáliemi.
Ferofosforečnan lithný ( LFP )
Lithium Nikl Kobalt Hliník ( NCA )
Lithium Nikl Kobalt Mangan (NCM 333 nebo 111)
Lithium Nikl Kobalt Mangan (NCM 523)
Lithium Nikl Kobalt Mangan (NCM 622)
Lithium Nikl Kobalt Mangan (NCM 811)
Jak můžete vidět, LFP vypadá téměř dokonale pro každou aplikaci, ale se špatnou energetickou hustotou není vhodný pro elektromobily.
Naštěstí už nějakou dobu čínská vláda určuje výši dotací pro elektromobily v závislosti na dojezdu a hustotě energie baterie. Požadavky na osobní elektromobily jsou náročnější než na elektrobusy.
To způsobilo, že většina výrobců bateriových článků zcela nahradila LFP katodami NCM v bateriích pro osobní automobily s elektrickým pohonem, avšak několik se rozhodlo LFP zlepšit. To byl případ BYD, který zavedl mangan do katody a dokázal zvýšit hustotu energie na 165 Wh/kg. Toto číslo však stále nestačí k získání maximální dotace, je třeba provést další vylepšení.
Lithium Ferro Mangan Phosphate ( LFMP )
ETC je další čínský výrobce bateriových článků, který úspěšně zlepšuje energetickou hustotu této bateriové technologie.
BYD a ETC sdílejí stejný cíl dosáhnout 200 Wh/kg v bateriích s LFMP katodou a křemíkovou/uhlíkovou anodou, když k tomu dojde, konečně získáme bezkobaltové baterie se slušnou hustotou energie, které jsou extrémně bezpečné, odolné a levné. .
Plánování buněk plánu ETC
Porovnejme budoucí bateriový článek LFMP vyrobený společností ETC s prizmatickými bateriovými články Samsung SDI používanými v BMW i3.
Budoucí bateriový článek LFMP od ETC
Článek baterie Samsung SDI 94 Ah
Článek baterie Samsung SDI 120 Ah
Specifikace budoucích bateriových článků LFMP od ETC se zdají vhodné pro elektromobily. Jsou velmi podobné prizmatickým NCM článkům Samsung SDI, s výhodou nevyžadují kobalt.
Podívejme se podrobněji na plán ETC.
Plán ETC
Zatím jen ignorujte ty zajímavé baterie NCM od ETC, zejména ty ve formátu PHEV2. Očekává se, že články LFMP od ETC, které chceme, budou dostupné během druhého nebo třetího čtvrtletí roku 2020. Zbývá nám tedy zhruba rok, než uvidíme, zda ETC dosáhla svých cílů a její firemní zákazníci mohou konečně používat bateriové články LFP/LFMP nejen v elektrobusech, ale i v elektromobilech.
Zákazníci ETC
Dobrá věc na čínských výrobcích bateriových článků je, že dříve nebo později budou jejich články dostupné na AliExpress pro soukromé kupující. Firemní kupující získávají články jako první, ale například soukromí kupující jako vy a já si již mohou články druhé generace koupit za přibližně 190 eur za kWh.
Shrnutí…
V tomto článku jsem se pokusil ukázat, proč si myslím, že když LFMP dosáhne hustoty energie 200 Wh/kg, mohla by to být dobrá technologie bezkobaltových baterií pro mnoho aplikací, včetně elektromobilů. Jsem zvědavý, který výrobce baterií dosáhne cíle jako první. BYD má více zdrojů než ETC, takže má výhodu.
Zatímco však vývoj LFP/LFMP vypadá slibně a bude pravděpodobně stačit k tomu, aby technologie znovu získala svůj ztracený prostor v bateriích EV, NCA a NCM jsou stále chemicky s nejvyšší energetickou hustotou a budou se nadále vyvíjet, dokud nezískáme směs těchto dvou chemických látek. s názvem NCMA.
Katody NCMA využívají to nejlepší z moderní chemie NCM a NCA, jsou skutečným průlomem a výjimkou z pravidla, že vývoj technologie baterií téměř vždy vyžaduje kompromisy. Představu si můžete udělat pomocí grafu níže.
Výkon různých pokročilých katod bateriových článků
Nemohu slíbit datum, ale napíšu článek výhradně o NCMA katodách, jejich výhodách a proč si myslím, že budou posledním hřebíčkem do rakve pro vozy ICE (Internal Combustion Engine). Dobré věci přicházejí.
