Dyskusja: Dlaczego nie fosforan litowo-żelazowy?

Czy samochody elektryczne Tesli są bezpieczne w użyciu? Dlaczego nie używać baterii litowo-żelazowo-fosforanowych? Poniższe odpowiedzi pochodzą od praktyków zajmujących się bateriami litowymi.

Jako inżynier pracujący w instytucie badawczym miałem wreszcie okazję powiedzieć kilka słów o swojej dziedzinie.

Przede wszystkim, aby poprawić tę koncepcję, bateria litowa jest skrótem od tego, co zwykle nazywamy baterią litową. To, co nazywasz ferroelektrycznością, jest w rzeczywistości rodzajem baterii litowej. Wykorzystuje fosforan litowo-żelazowy jako dane elektrody dodatniej. Jest to rodzaj baterii litowej.

Teraz zacznijmy od prostej wersji abstrakcji powierzchni:

Tesla wykorzystuje firmę Panasonic z NCA jako elektrodę dodatnią i planuje kompletny system zarządzania baterią, aby zapewnić i poprawić wydajność i bezpieczeństwo pracy baterii. Jeśli chodzi o to, czy jest to zdecydowanie bezpieczne, nie można na to odpowiedzieć. Jeśli chcecie porozmawiać o samozapaleniu, to chcę też powiedzieć, że auta benzynowe również samoistnie zapalą się latem.

O co najbardziej martwimy się w przypadku pojazdów wyłącznie elektrycznych? Nie jest to dalekie od niepokoju, ponieważ gęstość energii, którą mogą przechowywać baterie, jest bardzo niska. Obecnie gęstość energii akumulatorów samochodowych wynosi zwykle od 100 do 150 Wh/kg, a gęstość energii benzyny wynosi około 10,000 XNUMX. w/kg. Więc nawet jeśli nosisz mnóstwo baterii jak żółw, nie poradzisz sobie z tym. Śmiejmy się, jak samochody elektryczne wyczerpują się podczas codziennego ładowania.

Największą słabością obecnej technologii akumulatorów jest niska gęstość energii, która pozostaje daleko w tyle za prawem Moore’a. Nie mów o pustym litu, nawet jeśli jego gęstość energetyczna nie jest wystarczająco wysoka, nie są one użyteczne…

Chciałbym powiedzieć, że głównym powodem nieużywania baterii litowo-żelazowo-fosforanowych jest niska pojemność i niska energia (fosforan litowo-żelazowy ma nieco mniej niż 3, niższe napięcie, 3.4 V, a więc mniej energii). W praktycznych zastosowaniach akumulatory samochodowe są łączone szeregowo i równolegle, a do zwiększenia napięcia wymagana jest metoda łączenia szeregowego. W tym czasie spójność napięcia i pojemności ogniwa między różnymi akumulatorami staje się bardzo ważna i nie jest rozsądne mówienie, że pojemność jest niska.

Aby porównać kilka pozytywnych punktów danych, musimy wprowadzić ten wykres, a mianowicie pięć ważnych kryteriów funkcjonalnych:

Moc, życie, koszt, bezpieczeństwo i energia.

Dane porównawcze to potrójne dane NMC / NCA / NCA, kobaltan litu LCO, fosforan litowo-żelazowy LFP i manganian litu LMO. NCA i NCM są bliskimi krewnymi, więc są tutaj zgrupowane.

Na zdjęciu widzimy:

Statystyki sojuszu

Energia jest najmniejsza (niestety niska pojemność to problem, niskie napięcie to problem 3.4V, tak jak 4.7V spinel litowy NMC). Przestrzeń jest ograniczona, więc nie umieszczaj tutaj krzywych ładowania i rozładowania.

Moc wcale nie jest niska (test pilotażowy fosforanu litowo-żelazowego 5C może osiągnąć spadek 130 mAh/g (PHOSTECH może również…) Pakiet węglowy + multiplikator danych nano nadal jest bardzo wydajny!

Życie i bezpieczeństwo życia są najlepsze, co jest ważne, ponieważ spekuluje się, że polianion PO43-

Ponadto tlen lepiej łączy się z elektrolitem, co skutkuje niższą reaktywnością. W przeciwieństwie do danych trójskładnikowych, łatwiej jest wyświetlić pęcherzyki tlenu i inne zjawiska. Pod względem żywotności ogólnie uważa się, że jest w stanie wykonać 4000 cykli.

Koszt jest wysoki, a koszt fosforanu litowo-żelazowego jest dobry. Koszt jest drugi po manganianu litu LMO (to coś, spalanie w powietrzu, źródło manganu jest tanie), a drugi najbardziej konkurencyjny. Materiał fosforanu litowo-żelazowego, fosfor litowy jest stosunkowo tani, ale niektóre koszty, wytwarzanie proszku, obróbka cieplna i leniwa atmosfera, różne wymagania procesowe, co skutkuje kosztami danych (około 10 w / t w Chinach) nie są tak niskie jak LMO (6 ~ 7 w/t), ale NMC (13 w/t) jest nadal tańszy niż LCO (droższy).

Powód: Kobalt jest droższy niż nikiel, a nikiel jest droższy niż żelazomangan. Jaki materiał jest używany i jaki koszt jest używany.

Następnie porównaj i przeanalizuj następujące dane NCM/NCA

Energia to największa zaleta (auta elektryczne chcą po prostu jechać dalej, to jest najważniejsze). Ponadto wraz z rozwojem danych NCM o wysokiej zawartości niklu można jeszcze bardziej poprawić gęstość energii danych

Moc nie stanowi problemu (w rzeczywistości w przypadku pojazdów czysto elektrycznych energia jest ważniejsza niż charakterystyka mocy, ale w przypadku pojazdów hybrydowych, takich jak Toyota Prius, charakterystyka mocy jest ważniejsza, ale zakłada się, że moc nie jest zła).