Обговорення: Чому не літій-залізофосфат?

Чи безпечні електромобілі Tesla? Чому б не використовувати літій-залізо-фосфатні батареї? Наступні відповіді отримані від практикуючих літієвих акумуляторів.

Як інженер, який працював у науково-дослідному інституті, я нарешті отримав можливість сказати кілька слів про свою галузь.

Перш за все, щоб виправити цю концепцію, літієва батарея – це абревіатура того, що ми зазвичай називаємо літієвою батареєю. Те, що ви називаєте сегнетоелектрикою, насправді є різновидом літієвої батареї. Він використовує літій-залізофосфат як дані позитивного електрода. Це свого роду літієва батарея.

Тепер почнемо з простої версії поверхневої абстракції:

Tesla використовує Panasonic з NCA в якості позитивного електрода і планує повну систему управління батареєю для забезпечення та підвищення ефективності та безпеки роботи акумулятора. Щодо того, чи це точно безпечно, відповісти на це неможливо. Якщо ви хочете поговорити про самозаймання, то я хочу також сказати, що бензинові машини також самозаймаються влітку.

Що нас турбує найбільше щодо електромобілів? Це не так вже й далеко від тривоги, оскільки щільність енергії, яку можуть зберігати батареї, дуже низька. У наш час щільність енергії автомобільних акумуляторів зазвичай становить від 100 до 150 Вт·год/кг, а щільність енергії бензину – близько 10,000 тис. ч/кг. Тож навіть якщо ви носите з собою купу батарейок, як черепаха, ви не впораєтеся з цим. Давайте посміємося, як електромобілі вичерпуються під час щоденного процесу зарядки.

Найбільшим недоліком сучасних акумуляторних технологій є їх низька щільність енергії, яка значно відстає від закону Мура. Не говоріть про порожній літій, навіть якщо їхня щільність енергії недостатньо висока, вони далекі від користі…

Основною причиною невикористання літій-залізо-фосфатних батарей, я хотів би сказати, є низька ємність і низька енергія (літій-залізо-фосфат трохи менше 3, нижча напруга, 3.4 В, тому менша енергія). У практичному застосуванні автомобільні акумуляторні батареї об’єднуються послідовно і паралельно, а для підвищення напруги потрібен метод послідовного з’єднання. У цей час узгодженість напруги та ємності елемента між різними батареями стає дуже важливою, і не варто говорити про низьку ємність.

Щоб порівняти кілька позитивних точок даних, ми повинні ввести цей графік, а саме п’ять важливих функціональних критеріїв:

Потужність, термін служби, вартість, безпека та енергія.

Порівняльні дані – це NMC/NCA потрійні дані/NCA, LCO літій кобальтат, LFP літій залізофосфат і LMO манганат літію. NCA і NCM є близькими родичами, тому вони згруповані тут.

З малюнка ми бачимо:

Статистика альянсу

Енергія найменша (на жаль, низька ємність – це проблема, низька напруга – проблема 3.4 В, наприклад літієва NMC шпінель 4.7 В). Місце обмежено, тому не розміщуйте тут криві заряду та розряду.

Потужність зовсім не низька (пілотне випробування літій-залізофосфату 5C може досягати 130 мАг/г падіння (PHOSTECH також може…) Вуглецеві пакети + нано-помножувач даних все ще дуже потужні!

Безпека життя та життя найкращі, що важливо, оскільки передбачається, що поліаніон PO43-

Крім того, кисень краще поєднується з електролітом, що призводить до нижчої реакційної здатності. На відміну від потрійних даних, легше відображати бульбашки кисню та інші явища. З точки зору тривалості життя, зазвичай вважається, що він здатний зробити 4000 циклів.

Вартість висока, а вартість літій-залізофосфату хороша. За вартістю поступається лише LMO-манганат літію (ця річ, повітряне згоряння, джерело марганцю дешеве), і другий за конкурентоспроможністю. Матеріал літій-залізофосфат, літій-фосфор є відносно дешевим, але деякі витрати на виготовлення порошку, термічну обробку та ліниву атмосферу, різні вимоги до процесу, що призводить до витрат на дані (близько 10 ват/т у Китаї) не такі низькі, як LMO (6 ~ 7 w/t), але NMC (13 w/t) все ще дешевше LCO (дорожче).

Причина: кобальт дорожчий за нікель, а нікель дорожчий за феромарганець. Який матеріал використовується і яка вартість.

Потім порівняйте та проаналізуйте такі дані NCM/NCA

Енергія – найбільша перевага (електромобілі просто хочуть їхати далі, це найважливіше). Крім того, з розробкою даних NCM з високим вмістом нікелю, щільність енергії даних може бути додатково покращена

Потужність не є проблемою (насправді, для чисто електромобілів енергія важливіша за характеристики потужності, але для гібридних транспортних засобів, таких як Toyota Prius, характеристики потужності важливіші, але передумова полягає в тому, що потужність непогана).