¿Qué es más adecuado para vehículos eléctricos, la batería ternaria de iones de litio o la batería de fosfato de hierro y litio?

El fosfato de iones de litio es resistente a la sobrecarga y la descarga excesiva, y puede recuperarse más del 80% en poco tiempo. Mientras que los iones de litio descargados en exceso a 2,6 V pueden causar daños irreversibles.

El fosfato de litio-hierro no se incendia cuando se sobrecarga al 100%. Cuando el ión de litio supera los 4,35 V, la formación de gases se hinchará.

La punción con fosfato de litio-hierro no se dispara ni explota. Los iones de litio lo harán. (Ahora es mas seguro)

El fosfato de litio-hierro es resistente a altas temperaturas y puede usarse después de más de 200 grados de recuperación. Los iones de litio no funcionan.

El fosfato de litio-hierro puede descargarse a una gran corriente, puede estar por encima de 10C20C, el ión de litio solo puede descargar 3 ~ 5C

En lo anterior, el fosfato de litio-hierro es el más seguro entre las baterías de litio.

Sin embargo, la densidad de energía del fosfato de litio-hierro no es tan grande como la de las baterías de iones de litio. El voltaje también es relativamente bajo. Debido a sus grandes características de descarga, utiliza principalmente fuentes de energía como vehículos eléctricos y modelos de aviones. La capacidad de iones de litio es grande y se utiliza principalmente en el campo del consumo civil. Así que mire las diferentes baterías que desea usar y de qué manera.

Después de 30 años de desarrollo, las baterías de iones de litio han mejorado enormemente en términos de energía específica y potencia específica, y se han aplicado con éxito a los automóviles. Limitado por la energía específica de la batería, la gama limitada de vehículos eléctricos puros es un cuello de botella que restringe el desarrollo. La fábrica de automóviles extranjera tiene previsto desarrollar vehículos híbridos en un futuro próximo. En la actualidad, los materiales de electrodo positivo usados en baterías de iones de litio incluyen principalmente manganato de litio, fosfato de litio-hierro, cobaltato de litio, materiales ternarios y similares. Actualmente, el electrodo positivo de la batería de potencia utiliza principalmente fosfato de litio-hierro y materiales ternarios.

Después de 30 años de desarrollo, las baterías de iones de litio han mejorado enormemente en términos de energía específica y potencia específica, y se han aplicado con éxito a los automóviles. Limitado por la energía específica de la batería, la gama limitada de vehículos eléctricos puros es un cuello de botella que restringe el desarrollo. La fábrica de automóviles extranjera tiene previsto desarrollar vehículos híbridos en un futuro próximo. En la actualidad, los materiales de electrodo positivo usados en baterías de iones de litio incluyen principalmente manganato de litio, fosfato de litio-hierro, cobaltato de litio, materiales ternarios y similares. Actualmente, el electrodo positivo de la batería de potencia utiliza principalmente fosfato de litio-hierro y materiales ternarios.

En 2017, la política de subsidios para vehículos de nueva energía comenzó a declinar, pero aún no pudo detener la expansión de las empresas de iones de litio. Como fuente de energía de los vehículos de nueva energía, alimenta las baterías estrechamente relacionadas con todos los usos, como la vida útil de la batería, la seguridad, la carga y descarga y el mercado.

Entre las baterías de potencia, las principales aplicaciones de los vehículos de nueva energía son las baterías de fosfato de litio-hierro y las baterías ternarias de litio. La mayor diferencia entre ellos es la densidad de energía y la seguridad. La densidad de energía relacionada con la resistencia del automóvil. La seguridad se refleja principalmente en la descomposición de materiales a altas temperaturas. Estos dos puntos son los temas que más preocupan cuando los consumidores compran vehículos de nueva energía. También son los lugares más controvertidos de la industria.

La densidad de energía de las baterías de fosfato de hierro y litio es mucho menor que la de las baterías ternarias de litio, pero generalmente se considera que su seguridad es mejor que la del litio ternario. Hablemos de densidad energética. En la actualidad, el estándar de subsidio para vehículos de nueva energía depende de la densidad energética del sistema de baterías. La política específica es que cuando la densidad energética del sistema de baterías supere los 120Wh / kg, se podrá disfrutar de 1,1 veces el subsidio, que está entre 90Wh / solo se puede disfrutar del subsidio único entre kg y 120Wh / kg.

Se entendió que la batería de fosfato de litio-hierro actual en el mercado no ha sido difícil de lograr 90Wh / kg, pero hay muy pocas empresas para lograr 120Wh / kg. BYD se ha centrado en la batería de fosfato de hierro y litio, que se encuentra en el nivel líder nacional en esta tecnología. Se rumorea que BYD ha desarrollado una batería de fosfato de hierro y litio de alta densidad energética con una densidad de capacidad de 150Wh / kg, que es equivalente al litio ternario. La batería es casi igual. Si el rumor es cierto o no, no se discute en este momento, pero como el líder de la industria BYD solo puede alcanzar este nivel, se puede ver que el uso de la batería de litio-fosfato de hierro para obtener 1.1 veces el subsidio no es difícil, pero este problema para las baterías ternarias de litio son fáciles de conseguir.

Además, a partir de la planificación de la capacidad de varias baterías eléctricas en 2017, se puede ver que la expansión de la capacidad de las baterías ternarias de litio también es particularmente obvia. Incluso BYD, una empresa que adoraba las baterías de fosfato de hierro y litio en el pasado, mantiene el fosfato de hierro en 2017. La capacidad de producción de litio se mantiene sin cambios y la expansión de las baterías ternarias de litio.

Comparación de seguridad

Además de la expansión de la batería ternaria de litio en el extremo de la oferta, también se amplificó en el lado de la demanda. El requisito de densidad de energía que se acaba de mencionar es una fuerza impulsora para el lado de la demanda de la batería ternaria de litio y el otro de la batería ternaria de litio se lanzará oficialmente en 2017. Este es el segundo punto de discusión sobre los pros y los contras de las baterías ternarias de litio y Baterías de fosfato de hierro y litio: "seguridad".

La batería ternaria de litio se descompondrá a unos 200 grados (el fosfato de litio-hierro requiere una temperatura de hasta 700 grados) y producirá una reacción química más severa después de la descomposición, por lo que es más fácil incendiarse cuando el automóvil choca. Esta es también una batería de litio ternaria. Generalmente se considera inseguro donde es debido a esta razón que la batería ternaria de litio previamente suspendida en el automóvil de pasajeros.

Sin embargo, la seguridad depende más de todo el sistema de batería de potencia, especialmente del sistema de gestión de batería (BMS). El BMS calificado puede cortar la energía en caso de accidentes para evitar incendios, y no se puede pirolizar fácilmente solo debido al material de litio ternario. Consideró que la batería ternaria de litio no es segura. A medida que se reevalúe la seguridad de la batería de litio ternaria, el automóvil de pasajeros levantará la batería de litio ternaria, lo que sin duda liberó un gran mercado.

Efecto de la temperatura

China tiene un vasto territorio y un clima complejo. Los cambios de temperatura desde las tres provincias más septentrionales del noreste hasta las islas más meridionales de Hainan son muy ricos. Tomando a Beijing como ejemplo, como principal mercado de vehículos eléctricos, la temperatura más alta en verano en Beijing es de alrededor de 40 ° C, mientras que en invierno es básicamente de alrededor de 16 ° C, o incluso más baja. Este intervalo de temperatura es obviamente adecuado para una batería de litio ternaria que tiene un mejor rendimiento a baja temperatura. La batería de fosfato de hierro y litio, que se centra en la resistencia a altas temperaturas, parece estar algo débil en invierno en Beijing. Además, la resistencia a altas temperaturas de las baterías ternarias de litio no es muy diferente de la del fosfato de litio-hierro.

Los resultados del fosfato de hierro-litio PK ternario se conocen de un vistazo.

Hemos aprendido que el método de carga más común actualmente en el mercado es la carga de corriente constante y voltaje constante. Generalmente, la carga de corriente constante se usa al comienzo de la carga, la corriente en este momento es grande y la eficiencia de carga es relativamente mayor. Una vez que el voltaje alcanza un cierto valor, la corriente se reduce a una carga de voltaje constante, lo que puede hacer que la batería se cargue más por completo.

Puede ver en la tabla que cuando la batería de litio ternaria y la batería de fosfato de litio-hierro se cargan por debajo de 10 ° C, no hay una diferencia significativa en la relación de corriente constante. Cuando se carga a 10 ° C o más, la relación de corriente constante de la batería de fosfato de litio-hierro disminuyó rápidamente y la eficiencia de carga disminuyó rápidamente.

Conclusión: La disputa entre el fosfato de litio y hierro y el ternario no ha llegado a una conclusión clara, y la tecnología de las baterías cambia cada día que pasa. Se esperaba que se produjeran cambios revolucionarios en un futuro próximo, pero el autor cree que con tecnología madura, la batería ternaria tendrá un mercado potencial en el nuevo mercado debido a su alta densidad de energía y gran margen de mejora, seguridad inferior, resistencia a bajas temperaturas. y alta eficiencia de carga.

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