Perbincangan: Mengapa tidak litium besi fosfat?

Adakah kereta elektrik Tesla selamat digunakan? Mengapa tidak menggunakan bateri litium besi fosfat? Jawapan berikut datang daripada pengamal bateri litium.

Sebagai seorang jurutera yang bekerja di sebuah institut penyelidikan, saya akhirnya berpeluang untuk mengatakan beberapa perkataan mengenai bidang saya.

Pertama sekali, untuk membetulkan konsep ini, bateri litium adalah singkatan daripada apa yang biasanya kita panggil bateri litium. Apa yang anda panggil ferroelektrik sebenarnya adalah sejenis bateri litium. Ia menggunakan fosfat besi litium sebagai data elektrod positif. Ia adalah sejenis bateri litium.

Sekarang mari kita mulakan dengan versi ringkas abstraksi permukaan:

Tesla menggunakan Panasonic, dengan NCA sebagai elektrod positif, dan merancang sistem pengurusan bateri yang lengkap untuk memastikan dan meningkatkan kecekapan dan keselamatan operasi bateri. Mengenai sama ada ia pasti selamat, ini tidak dapat dijawab. Jika anda ingin bercakap tentang pembakaran spontan, saya juga ingin mengatakan bahawa kereta petrol juga akan menyala secara spontan pada musim panas.

Untuk kenderaan elektrik tulen, apakah yang paling kita risaukan? Ini tidak jauh dari kebimbangan, kerana ketumpatan tenaga yang boleh disimpan oleh bateri adalah sangat rendah. Pada masa kini, ketumpatan tenaga bateri kereta biasanya 100 hingga 150 Wh/kg, dan ketumpatan tenaga petrol adalah kira-kira 10,000. wh /kg. Jadi walaupun anda membawa sekumpulan bateri seperti kura-kura, anda tidak boleh mengendalikannya. Mari kita ketawa melihat bagaimana kereta elektrik kehabisan kuasa semasa proses pengecasan harian.

Kelemahan terbesar teknologi bateri semasa ialah ketumpatan tenaganya yang rendah, yang jauh ketinggalan di belakang Undang-undang Moore. Jangan bercakap tentang litium kosong, walaupun ketumpatan tenaganya tidak cukup tinggi, ia jauh dari berguna…

Sebab utama untuk tidak menggunakan bateri fosfat besi litium, saya ingin katakan, adalah kapasiti yang rendah dan tenaga yang rendah (fosfat besi litium sedikit kurang daripada 3, voltan yang lebih rendah, 3.4V, tenaga yang lebih rendah). Dalam aplikasi praktikal, pek bateri kereta semuanya digabungkan secara bersiri dan selari, dan kaedah sambungan bersiri diperlukan untuk meningkatkan voltan. Pada masa ini, ketekalan voltan sel dan kapasiti antara bateri yang berbeza menjadi sangat penting, dan adalah tidak bijak untuk mengatakan bahawa kapasiti adalah rendah.

Untuk membandingkan beberapa titik data positif, kita mesti memperkenalkan graf ini, iaitu lima kriteria fungsian penting:

Kuasa, nyawa, kos, keselamatan dan tenaga.

Data perbandingan ialah NMC/NCA triple data/NCA, LCO lithium cobaltate, LFP lithium iron phosphate dan LMO lithium manganate. NCA dan NCM adalah saudara terdekat, jadi mereka dikumpulkan di sini.

Dari gambar kita boleh lihat:

Perangkaan Perikatan

Tenaga adalah yang paling kecil (malangnya, kapasiti rendah adalah masalah, voltan rendah adalah masalah 3.4V, seperti spinel litium NMC 4.7V). Ruang adalah terhad, jadi jangan letakkan lengkung cas dan nyahcas di sini.

Kuasa tidak rendah sama sekali (ujian perintis litium besi fosfat 5C boleh mencapai penurunan 130mAh/g (PHOSTECH juga boleh…) Pakej karbon + pengganda data nano masih sangat berkuasa!

Kehidupan dan keselamatan nyawa adalah yang terbaik, yang penting kerana terdapat spekulasi bahawa polianion PO43-

Di samping itu, oksigen bergabung dengan lebih baik dengan elektrolit, menyebabkan kereaktifan yang lebih rendah. Tidak seperti data ternary, lebih mudah untuk memaparkan gelembung oksigen dan fenomena lain. Dari segi jangka hayat, ia secara amnya dianggap boleh melakukan 4000 kitaran.

Kosnya tinggi, dan kos fosfat besi litium adalah baik. Kos adalah kedua selepas LMO litium manganat (perkara ini, pembakaran udara, sumber mangan adalah murah), dan yang kedua paling kompetitif. Bahan fosfat besi litium, fosforus litium agak murah, tetapi beberapa kos, membuat serbuk, rawatan haba dan suasana malas, pelbagai keperluan proses, menyebabkan kos data (kira-kira 10 w/t di China) tidak serendah LMO (6 ~ 7 w/t), tetapi NMC (13 w/t) masih lebih murah daripada LCO (lebih mahal).

Sebab: Kobalt lebih mahal daripada nikel, dan nikel lebih mahal daripada feromanganese. Apakah bahan yang digunakan dan berapa kos yang digunakan.

Kemudian bandingkan dan analisis data NCM/NCA berikut

Tenaga adalah kelebihan terbesar (kereta elektrik hanya mahu pergi lebih jauh, ini yang paling penting). Di samping itu, dengan pembangunan data NCM nikel tinggi, ketumpatan tenaga data boleh dipertingkatkan lagi

Kuasa tidak menjadi masalah (sebenarnya, untuk kenderaan elektrik tulen, tenaga adalah lebih penting daripada ciri kuasa, tetapi untuk kenderaan hibrid seperti Toyota Prius, ciri kuasa adalah lebih penting, tetapi premisnya ialah kuasa itu tidak buruk).