Талқылау: Неліктен литий темір фосфаты емес?

Tesla электромобильдерін пайдалану қауіпсіз бе? Неліктен литий темір фосфатты батареяларды қолданбасқа? Келесі жауаптар литий батареяларымен жұмыс істейтін мамандардан келеді.

Ғылыми-зерттеу институтында жұмыс істейтін инженер ретінде мен ақыры өз саласым туралы бірер сөз айтуға мүмкіндік алдым.

Ең алдымен, бұл тұжырымдаманы түзету үшін литий батареясы әдетте литий батареясы деп атайтын нәрсенің аббревиатурасы болып табылады. Сіз ферроэлектрлік деп атайтын нәрсе – бұл литий батареясының бір түрі. Ол оң электрод деректері ретінде литий темір фосфатын пайдаланады. Бұл литий батареясының бір түрі.

Енді беттік абстракцияның қарапайым нұсқасынан бастайық:

Tesla оң электрод ретінде NCA бар Panasonic компаниясын пайдаланады және батареяның тиімділігі мен қауіпсіздігін қамтамасыз ету және жақсарту үшін батареяны басқарудың толық жүйесін жоспарлайды. Оның қауіпсіз екеніне келетін болсақ, бұл жауап беру мүмкін емес. Егер сіз өздігінен жану туралы айтқыңыз келсе, мен де айтқым келеді, бензин көліктері де жазда өздігінен жанады.

Таза электрлік көліктер үшін бізді не алаңдатады? Бұл алаңдаушылықтан алыс емес, өйткені батареялар сақтай алатын энергия тығыздығы өте төмен. Қазіргі уақытта автомобиль аккумуляторларының энергия тығыздығы әдетте 100-ден 150 Вт / кг-ға дейін, ал бензиннің энергия тығыздығы шамамен 10,000 XNUMX құрайды. с/кг. Сондықтан тасбақа сияқты бірнеше батареяны алып жүрсеңіз де, оны көтере алмайсыз. Күнделікті зарядтау процесінде электромобильдердің қуаты қалай таусылатынына күлейік.

Ағымдағы аккумулятор технологиясының ең үлкен әлсіздігі оның Мур заңынан әлдеқайда артта қалған энергияның төмен тығыздығы болып табылады. Бос литий туралы айтпаңыз, тіпті олардың энергия тығыздығы жеткілікті жоғары болмаса да, олар пайдалы емес …

Литий-темірфосфатты аккумуляторларды пайдаланбаудың негізгі себебі, мен айтқым келеді, сыйымдылығы төмен және энергияның төмендігі (литий темір фосфаты 3-тен сәл аз, кернеуі төмен, 3.4В, сондықтан энергиясы төмен). Практикалық қолданбаларда автомобиль аккумуляторларының жинақтары сериялы және параллельді біріктірілген және кернеуді арттыру үшін тізбекті қосылу әдісі қажет. Бұл уақытта әртүрлі батареялар арасындағы ұяшық кернеуі мен сыйымдылығының сәйкестігі өте маңызды болады және сыйымдылық төмен деп айту орынды емес.

Бірнеше оң деректер нүктелерін салыстыру үшін біз осы графикті, атап айтқанда бес маңызды функционалдық критерийді енгізуіміз керек:

Қуат, өмір, құн, қауіпсіздік және энергия.

Салыстырмалы деректер NMC/NCA үштік деректері/NCA, LCO литий кобальтаты, LFP литий темір фосфаты және LMO литий манганаты. ҰКО мен ҰҚМ жақын туыстар, сондықтан олар осында топтастырылған.

Суреттен біз мынаны көреміз:

Альянс статистикасы

Энергия – ең аз (өкінішке орай, төмен қуаттылық проблема болып табылады, төмен кернеу – 3.4 В проблемасы, мысалы, 4.7 В литий NMC шпинелі). Орын шектеулі, сондықтан мұнда зарядтау және разряд қисықтарын қоймаңыз.

Қуат мүлде төмен емес (литий темір фосфатының 5С пилоттық сынағы 130 мАч/г төмендеуі мүмкін (PHOSTECH де мүмкін…) Көміртек пакеті + нано деректер мультипликаторы әлі де өте күшті!

Өмір мен өмір қауіпсіздігі ең жақсы, бұл маңызды, өйткені полианион PO43-

Сонымен қатар, оттегі электролитпен жақсы араласады, нәтижесінде реактивтілігі төмендейді. Үштік деректерден айырмашылығы, оттегі көпіршіктерін және басқа құбылыстарды көрсету оңайырақ. Өмір сүру ұзақтығы бойынша ол әдетте 4000 циклды жасай алады деп саналады.

Құны жоғары, ал литий темір фосфатының құны жақсы. Құны LMO литий манганатынан кейін екінші орында (бұл нәрсе, ауаның жануы, марганец көзі арзан), ал бәсекеге қабілетті екінші. Литий темір фосфаты материалы, литий фосфоры салыстырмалы түрде арзан, бірақ кейбір шығындар, ұнтақ жасау, термиялық өңдеу және жалқау атмосфера, әртүрлі технологиялық талаптар, нәтижесінде деректер шығындары (Қытайда шамамен 10 в/т) LMO (6 ~ 7) сияқты төмен емес. 13 в/т), бірақ NMC (XNUMX в/т) әлі де LCO-дан арзанырақ (қымбат).

Себебі: Кобальт никельден қымбат, ал никель ферромарганецке қарағанда қымбат. Қандай материал пайдаланылады және қандай баға қолданылады.

Содан кейін келесі NCM/NCA деректерін салыстырыңыз және талдаңыз

Энергия – бұл ең үлкен артықшылық (электромобильдер тек алға ұмтылады, бұл ең маңызды). Сонымен қатар, жоғары никельді NCM деректерін әзірлеу арқылы деректердің энергия тығыздығын одан әрі жақсартуға болады.

Қуат проблема емес (шын мәнінде, таза электрлі көліктер үшін қуат қуат сипаттамаларына қарағанда маңыздырақ, бірақ Toyota Prius сияқты гибридті көліктер үшін қуат сипаттамалары маңыздырақ, бірақ алғышарт қуат нашар емес).