Thảo luận: Tại sao không phải là lithium iron phosphate?

Xe điện của Tesla có an toàn để sử dụng không? Tại sao không sử dụng pin lithium iron phosphate? Các câu trả lời sau đây đến từ các học viên về pin lithium.

Là một kỹ sư làm việc trong một viện nghiên cứu, cuối cùng tôi cũng có cơ hội để nói đôi lời về lĩnh vực của mình.

Trước hết, để chính xác hóa khái niệm này, pin lithium là tên viết tắt của cái mà chúng ta thường gọi là pin lithium. Cái mà bạn gọi là nhiệt điện thực chất là một loại pin lithium. Nó sử dụng lithium iron phosphate làm dữ liệu điện cực dương. Nó là một loại pin lithium.

Bây giờ hãy bắt đầu với một phiên bản trừu tượng hóa bề mặt đơn giản:

Tesla sử dụng Panasonic, với NCA làm điện cực dương, và lập kế hoạch xây dựng một hệ thống quản lý pin hoàn chỉnh để đảm bảo và nâng cao hiệu quả cũng như độ an toàn trong hoạt động của pin. Còn về việc nó có chắc chắn an toàn hay không thì điều này không thể trả lời được. Nếu bạn muốn nói về quá trình cháy tự phát, tôi cũng muốn nói rằng xe ô tô chạy xăng cũng sẽ tự bốc cháy vào mùa hè.

Đối với xe thuần điện, chúng tôi lo lắng nhất điều gì? Điều này không còn xa vời nữa đối với sự lo lắng, bởi vì mật độ năng lượng mà pin có thể lưu trữ là rất thấp. Ngày nay, mật độ năng lượng của ắc quy ô tô thường là 100 đến 150 Wh / kg, và mật độ năng lượng của xăng là khoảng 10,000. wh / kg. Vì vậy, dù bạn có mang theo một đống pin như rùa bò, bạn cũng không thể xử lý được. Hãy cùng cười với việc ô tô điện hết điện trong quá trình sạc pin hàng ngày.

Điểm yếu lớn nhất của công nghệ pin hiện tại là mật độ năng lượng thấp, thua xa Định luật Moore. Đừng nói về lithium rỗng, ngay cả khi mật độ năng lượng của chúng không đủ cao, chúng vẫn còn lâu mới hữu ích…

Lý do chính của việc không sử dụng pin lithium iron phosphate, tôi muốn nói, là dung lượng thấp và năng lượng thấp (lithium iron phosphate nhỏ hơn 3 một chút, điện áp thấp hơn, 3.4V, vì vậy năng lượng thấp hơn). Trong các ứng dụng thực tế, các bộ ắc quy ô tô đều được kết hợp nối tiếp và song song, và cần có phương pháp kết nối nối tiếp để tăng điện áp. Lúc này, sự nhất quán của điện áp cell và dung lượng giữa các loại pin khác nhau trở nên rất quan trọng, và không thể thận trọng khi nói rằng dung lượng thấp.

Để so sánh một số điểm dữ liệu tích cực, chúng tôi phải giới thiệu biểu đồ này, cụ thể là năm tiêu chí chức năng quan trọng:

Công suất, tuổi thọ, chi phí, an toàn và năng lượng.

Dữ liệu so sánh là dữ liệu bộ ba NMC / NCA / NCA, LCO lithium coban, LFP lithium iron phosphate và LMO lithium manganate. NCA và NCM là họ hàng thân thiết nên được xếp chung nhóm ở đây.

Từ hình ảnh, chúng ta có thể thấy:

Thống kê liên minh

Năng lượng là nhỏ nhất (không may, công suất thấp là một vấn đề, điện áp thấp là một vấn đề 3.4V, chẳng hạn như 4.7V lithium NMC spinel). Không gian có hạn, vì vậy đừng đặt các đường cong tích điện và phóng điện ở đây.

Sức mạnh không hề thấp (thử nghiệm thí điểm của lithium iron phosphate 5C có thể đạt tới 130mAh / g giọt (PHOSTECH cũng có thể…) Gói carbon + bộ nhân dữ liệu nano vẫn rất mạnh mẽ!

Tính mạng và an toàn tính mạng là tốt nhất, điều này rất quan trọng vì người ta suy đoán rằng polyanion PO43-

Ngoài ra, oxy kết hợp tốt hơn với chất điện phân, dẫn đến khả năng phản ứng thấp hơn. Không giống như dữ liệu bậc ba, hiển thị bong bóng oxy và các hiện tượng khác dễ dàng hơn. Về tuổi thọ, nó thường được coi là có thể thực hiện được 4000 chu kỳ.

Chi phí cao, và giá thành liti sắt photphat là tốt. Chi phí chỉ đứng sau LMO lithium manganate (điều này, đốt cháy không khí, nguồn mangan rẻ), và cạnh tranh thứ hai. Vật liệu lithium sắt phốt phát, phốt pho lithium tương đối rẻ, nhưng một số chi phí, sản xuất bột, xử lý nhiệt và bầu khí quyển, các yêu cầu quy trình khác nhau, dẫn đến chi phí dữ liệu (khoảng 10 w / t ở Trung Quốc) không thấp bằng LMO (6 ~ 7 w / t), nhưng NMC (13 w / t) vẫn rẻ hơn LCO (đắt hơn).

Lý do: Coban đắt hơn niken, và niken đắt hơn ferromangan. Vật liệu nào được sử dụng và chi phí sử dụng là bao nhiêu.

Sau đó so sánh và phân tích dữ liệu NCM / NCA sau

Năng lượng là lợi thế lớn nhất (xe điện chỉ muốn đi xa hơn, đây là điều quan trọng nhất). Ngoài ra, với sự phát triển của dữ liệu NCM niken cao, mật độ năng lượng của dữ liệu có thể được cải thiện hơn nữa

Công suất là không có vấn đề (thực ra, đối với xe điện thuần túy, năng lượng quan trọng hơn đặc tính công suất, nhưng đối với xe hybrid như Toyota Prius, đặc tính công suất quan trọng hơn, nhưng tiền đề là sức mạnh không phải là xấu).