01 – fosforan litowo-żelazowy wykazuje tendencję wzrostową

Bateria litowa ma zalety małych rozmiarów, lekkości, szybkiego ładowania i trwałości. Można to zobaczyć na podstawie baterii telefonu komórkowego i akumulatora samochodowego. Wśród nich bateria litowo-żelazowo-fosforanowa i bateria trójskładnikowa to obecnie dwie główne gałęzie baterii litowej.

Ze względu na wymogi bezpieczeństwa w samochodach osobowych i pojazdach specjalnego przeznaczenia w większym stopniu zastosowano akumulator litowo-żelazowo-fosforanowy o niższym koszcie, stosunkowo bardziej dojrzałej i bezpiecznej technologii produktu. Trójskładnikowy akumulator litowy o wyższej energii właściwej jest szeroko stosowany w samochodach osobowych. W nowej partii ogłoszeń udział akumulatorów litowo-żelazowo-fosforanowych w pojazdach osobowych wzrósł z niecałych 20% wcześniej do około 30%.

Fosforan litowo-żelazowy (LiFePO4) jest jednym z powszechnie stosowanych materiałów katodowych w akumulatorach litowo-jonowych. Ma dobrą stabilność termiczną, mniejszą absorpcję wilgoci i doskonałą wydajność cyklu rozładowania w stanie pełnego naładowania. Jest przedmiotem badań, produkcji i rozwoju w dziedzinie akumulatorów litowo-jonowych do zasilania i magazynowania energii. Jednakże, ze względu na ograniczenia własnej struktury, akumulator litowo-jonowy z fosforanem litowo-żelazowym jako materiałem dodatnim ma słabą przewodność, małą szybkość dyfuzji jonów litu i słabą wydajność rozładowania w niskiej temperaturze. Skutkuje to niskim przebiegiem wczesnych pojazdów wyposażonych w akumulator litowo-żelazowo-fosforanowy, szczególnie w warunkach niskich temperatur.

Aby osiągnąć przełom w zakresie wytrzymałości, zwłaszcza po tym, jak polityka dotacji dla nowych pojazdów energetycznych przedstawiła wyższe wymagania dotyczące wytrzymałości pojazdu, gęstości energii, zużycia energii i innych aspektów, chociaż akumulator litowo-żelazowo-fosforanowy zajmuje rynek wcześniej, trójskładnikowy lit akumulatory o większej gęstości energii stopniowo stały się głównym nurtem rynku pojazdów pasażerskich nowej energii. Z najnowszego ogłoszenia wynika, że ​​chociaż udział akumulatorów litowo-żelazowo-fosforanowych w pojazdach osobowych wzrósł, udział trójskładnikowych akumulatorów litowych nadal wynosi około 70%.

02 – bezpieczeństwo to największa zaleta

Jako materiały anodowe do trójskładnikowych baterii litowych powszechnie stosuje się aluminium niklowo-kobaltowe lub mangan niklowo-kobaltowy, ale wysoka aktywność tych materiałów nie tylko powoduje wysoką gęstość energii, ale także stwarza duże ryzyko bezpieczeństwa. Niepełne statystyki pokazują, że w 2019 r. liczba wypadków związanych z samozapłonem nowych pojazdów energetycznych była 14 razy większa niż w 2018 r., a takie marki jak Tesla, Weilai, BAIC i Weima sukcesywnie odnotowywały wypadki związane z samozapłonem.

Z wypadku wynika, że ​​pożar pojawia się głównie w procesie ładowania lub tuż po ładowaniu, gdyż akumulator podczas długotrwałej pracy nagrzewa się. Gdy temperatura trójskładnikowej baterii litowej przekracza 200 ° C, materiał dodatni łatwo ulega rozkładowi, a reakcja utleniania prowadzi do szybkiej niekontrolowanej utraty ciepła i gwałtownego spalania. Oliwinowa struktura fosforanu litowo-żelazowego zapewnia wysoką stabilność temperaturową, a jego temperatura niekontrolowana osiąga 800 ° C i mniejszą produkcję gazu, dzięki czemu jest stosunkowo bezpieczniejsza. Z tego też powodu, ze względów bezpieczeństwa, nowe autobusy energetyczne zazwyczaj korzystają z akumulatorów litowo-żelazowo-fosforanowych, podczas gdy nowe autobusy energetyczne wykorzystujące trójskładnikowe akumulatory litowe nie mogą tymczasowo zostać wpisane do katalogu nowych pojazdów energetycznych w celach promocyjnych i zastosowań.

Niedawno w dwóch pojazdach elektrycznych firmy Changan Auchan zastosowano akumulator litowo-żelazowo-fosforanowy, który różni się od ogólnych przedsiębiorstw zajmujących się pojazdami, które koncentrują się na samochodach. Dwa modele Changan Auchan to SUV i MPV. Xiong zewei, zastępca dyrektora generalnego Instytutu Badawczego Chang'an Auchan, powiedział reporterowi: „To oznacza, że ​​po dwóch latach wysiłków Auchan oficjalnie wkroczył w erę energii elektrycznej”.

Jeśli chodzi o powód stosowania akumulatorów litowo-żelazowo-fosforanowych, Xiong stwierdził, że bezpieczeństwo pojazdów zasilanych nowymi energią zawsze było jednym z „problemów” użytkowników, a także przedmiotem największego zainteresowania przedsiębiorstw. Mając to na uwadze, akumulator litowo-żelazowo-fosforanowy przewożony w nowym samochodzie przeszedł test graniczny wypalania w płomieniu w temperaturze ponad 1300°C, podczas stania w niskiej temperaturze – 20°C, podczas stania w 3,5% roztworze soli, przy obciążeniu zewnętrznym ciśnieniem 11 kn itp. i osiągnął rozwiązanie w zakresie bezpieczeństwa baterii „cztery nie boi się”, czyli „nie boi się ciepła, nie boi się zimna, nie boi się wody, nie boi się uderzenia”.

Według doniesień Changan Auchan x7ev jest wyposażony w silnik synchroniczny z magnesami trwałymi o mocy maksymalnej 150KW, o przebiegu ponad 405 km i akumulatorze o bardzo długiej żywotności, który zapewnia 3000-krotne ładowanie cykliczne. W normalnej temperaturze wystarczy zaledwie pół godziny, aby uzupełnić przebieg wytrzymałościowy wynoszący ponad 300 km. „W rzeczywistości, dzięki systemowi odzyskiwania energii hamowania, trwałość pojazdu może osiągnąć około 420 km w miejskich warunkach pracy.” dodał Xiong.

Zgodnie z wydanym przez Ministerstwo Przemysłu i Informatyki nowym planem rozwoju branży pojazdów energetycznych (2021-2035) (Projekt uwag) do 2025 r. sprzedaż nowych pojazdów energetycznych będzie stanowić około 25%. Widać, że udział w przyszłości liczba nowych pojazdów napędzanych energią będzie nadal rosła. W tym kontekście, włączając Chang'an Automobile, przedsiębiorstwa zajmujące się tradycyjnymi niezależnymi markami pojazdów przyspieszają tworzenie nowego rynku pojazdów napędzanych energią.