Arutelu: miks mitte liitiumraudfosfaat?

Kas Tesla elektriautode kasutamine on ohutu? Miks mitte kasutada liitiumraudfosfaatpatareisid? Järgmised vastused pärinevad liitiumaku praktikutelt.

Teadusinstituudis töötava insenerina sain lõpuks võimaluse oma erialast paar sõna rääkida.

Esiteks, selle kontseptsiooni parandamiseks on liitiumaku lühend sellest, mida me tavaliselt nimetame liitiumakuks. See, mida te nimetate ferroelektriks, on tegelikult omamoodi liitiumaku. See kasutab positiivse elektroodi andmetena liitiumraudfosfaati. See on omamoodi liitiumaku.

Nüüd alustame pinna abstraktsiooni lihtsa versiooniga:

Tesla kasutab Panasonicut, mille positiivse elektroodina on NCA, ning kavandab terviklikku akuhaldussüsteemi, et tagada ja parandada aku töö tõhusust ja ohutust. Selle kohta, kas see on kindlasti ohutu, ei saa sellele vastata. Kui tahate rääkida isesüttimisest, siis tahan ka öelda, et ka bensiiniautod süttivad suvel iseeneslikult.

Mille pärast me puhtalt elektrisõidukite puhul kõige rohkem muretseme? See pole ärevusest kaugel, sest akude energiatihedus on väga madal. Tänapäeval on autoakude energiatihedus tavaliselt 100–150 Wh/kg ja bensiini energiatihedus umbes 10,000 XNUMX. wh / kg. Nii et isegi kui kannate hunnikut patareisid nagu kilpkonn, ei saa te sellega hakkama. Naergem, kuidas elektriautod igapäevase laadimisprotsessi käigus tühjaks saavad.

Praeguse akutehnoloogia suurim nõrkus on selle madal energiatihedus, mis jääb Moore’i seadusest palju maha. Ärge rääkige tühjast liitiumist, isegi kui nende energiatihedus pole piisavalt kõrge, pole nad kaugeltki kasulikud …

Peamine põhjus, miks liitiumraudfosfaat akusid ei kasutata, on väike mahutavus ja madal energia (liitiumraudfosfaat on veidi alla 3, pinge madalam, 3.4 V, seega madalam energia). Praktilistes rakendustes kombineeritakse autoakusid kõik järjestikku ja paralleelselt ning pinge suurendamiseks on vaja jadaühendusmeetodit. Sel ajal muutub väga oluliseks elemendi pinge ja mahtuvuse järjepidevus erinevate akude vahel ning ei ole mõistlik väita, et mahtuvus on madal.

Mitme positiivse andmepunkti võrdlemiseks peame tutvustama seda graafikut, nimelt viit olulist funktsionaalset kriteeriumi:

Võimsus, eluiga, hind, ohutus ja energia.

Võrdlusandmed on NMC/NCA kolmikandmed/NCA, LCO liitiumkobaltaat, LFP liitiumraudfosfaat ja LMO liitiummanganaat. NCA ja NCM on lähisugulased, seega on nad siia koondatud.

Pildilt näeme:

Alliansi statistika

Energia on kõige väiksem (kahjuks on probleemiks madal võimsus, madalpinge probleem 3.4 V, näiteks 4.7 V liitium NMC spinell). Ruumi on piiratud, seega ärge laadige siia laadimis- ja tühjenduskõveraid.

Võimsus pole sugugi madal (liitiumraudfosfaadi 5C piloottest võib ulatuda 130mAh/g languseni (PHOSTECH võib ka…) Süsinikupakett + nanoandmete kordistaja on endiselt väga võimas!

Elu ja eluohutus on parim, mis on oluline, sest oletatakse, et polüanioon PO43-

Lisaks ühineb hapnik paremini elektrolüüdiga, mille tulemuseks on madalam reaktsioonivõime. Erinevalt kolmeosalistest andmetest on hapnikumulle ja muid nähtusi lihtsam kuvada. Eluea poolest arvatakse üldiselt, et see suudab teha 4000 tsüklit.

Maksumus on kõrge ja liitiumraudfosfaadi hind on hea. Kulud on LMO liitiummanganaadi järel teisel kohal (see asi, õhupõletus, mangaaniallikas on odav) ja konkurentsivõimelisuselt teine. Liitiumraudfosfaadi materjal, liitiumfosfor on suhteliselt odav, kuid mõned kulud, pulbri valmistamine, kuumtöötlus ja laisk atmosfäär, erinevad protsessinõuded, mille tulemuseks on andmesidekulud (Hiinas umbes 10 w/t), ei ole nii madalad kui LMO (6 ~ 7 w/t), aga NMC (13 w/t) on siiski odavam kui LCO (kallim).

Põhjus: koobalt on kallim kui nikkel ja nikkel on kallim kui ferromangaan. Millist materjali kasutatakse ja mis hinnaga.

Seejärel võrrelge ja analüüsige järgmisi NCM/NCA andmeid

Energia on suurim eelis (elektriautod tahavad lihtsalt kaugemale jõuda, see on kõige olulisem). Lisaks saab kõrge niklisisaldusega NCM-i andmete arendamisega andmete energiatihedust veelgi parandada

Võimsus pole probleem (tegelikult on puhaste elektrisõidukite puhul energia olulisem kui võimsusomadused, kuid hübriidsõidukitel nagu Toyota Prius on võimsusomadused olulisemad, kuid eeldus on, et võimsus pole halb).