סוללת החשמל נקראת לב של רכב חשמלי;המותג, החומר, הקיבולת, ביצועי הבטיחות וכו' של מצבר של רכב חשמלי הפכו ל"מידות" ו"פרמטרים" חשובים למדידת רכב חשמלי.נכון להיום, עלות המצבר של רכב חשמלי היא בדרך כלל 30%-40% מכלל הרכב, שניתן לומר שהוא אביזר ליבה!
נכון לעכשיו, סוללות החשמל המרכזיות המשמשות בכלי רכב חשמליים בשוק מחולקות בדרך כלל לשני סוגים: סוללות ליתיום טרינריות וסוללות ליתיום ברזל פוספט.לאחר מכן, הרשו לי לנתח בקצרה את ההבדלים והיתרונות והחסרונות של שתי הסוללות:
1. חומרים שונים:
הסיבה לכך שהוא נקרא "ליתיום טריני" ו"ליתיום ברזל פוספט" מתייחסת בעיקר ליסודות הכימיים של "חומר האלקטרודה החיובית" של סוללת החשמל;
"ליתיום טריני":
חומר הקתודה משתמש בחומר קתודה טרינרי של ליתיום ניקל קובלט מנגנט (Li(NiCoMn)O2) עבור סוללות ליתיום.חומר זה משלב את היתרונות של תחמוצת ליתיום קובלט, תחמוצת ליתיום ניקל ומנגנט ליתיום, ויוצרים מערכת איוטקטית תלת פאזית של שלושת החומרים.בשל האפקט הסינרגי המשולש, הביצועים המקיפים שלו טובים יותר מכל תרכובת שילוב בודדת.
"ליתיום ברזל פוספט":
מתייחס לסוללות ליתיום-יון המשתמשות בפוספט ליתיום ברזל כחומר הקתודה.המאפיינים שלו הם שאינו מכיל יסודות מתכת יקרים כמו קובלט, מחיר חומרי הגלם נמוך ומשאבי הזרחן והברזל מצויים בשפע באדמה, כך שלא יהיו בעיות באספקה.
סיכום
חומרי ליתיום טרנריים הם נדירים והם עולים עם ההתפתחות המהירה של כלי רכב חשמליים.המחירים שלהם גבוהים והם מוגבלים מאוד על ידי חומרי גלם במעלה הזרם.זהו מאפיין של ליתיום טרינרי כיום;
פוספט ליתיום ברזל, מכיוון שהוא משתמש ביחס נמוך יותר של מתכות נדירות/יקרות והוא בעיקר ברזל זול ושופע, הוא זול יותר מסוללות ליתיום טרינריות ומושפע פחות מחומרי גלם במעלה הזרם.זה המאפיין שלו.
2. צפיפויות אנרגיה שונות:
"סוללת ליתיום משולשת": עקב השימוש ביסודות מתכת פעילים יותר, צפיפות האנרגיה של סוללות ליתיום משולשות מהמיינסטרים היא בדרך כלל (140Wh/kg~160Wh/kg), וזה נמוך יותר מזו של סוללות טרינריות עם יחס ניקל גבוה ( 160 ואט/ק"ג～180 ואט/ק"ג);צפיפות אנרגיה מסוימת במשקל יכולה להגיע ל-180Wh-240Wh/kg.
"ליתיום ברזל פוספט": צפיפות האנרגיה היא בדרך כלל 90-110 W/kg;לכמה סוללות ליתיום ברזל פוספט חדשניות, כגון סוללות להב, יש צפיפות אנרגיה של עד 120W/kg-140W/kg.
סיכום
היתרון הגדול ביותר של "סוללת ליתיום משולשת" על פני "ליתיום ברזל פוספט" הוא צפיפות האנרגיה הגבוהה ומהירות הטעינה המהירה שלה.
3. יכולת הסתגלות שונה לטמפרטורה:
עמידות בטמפרטורה נמוכה:
סוללת ליתיום טרנרית: לסוללת ליתיום טרנרית יש ביצועים מצוינים בטמפרטורה נמוכה ויכולה לשמור על כ-70% ~ 80% מקיבולת הסוללה הרגילה ב-20-°C.
ליתיום ברזל פוספט: לא עמיד לטמפרטורות נמוכות: כשהטמפרטורה מתחת ל-10°C,
סוללות ליתיום ברזל פוספט מתפוררות מהר מאוד.סוללות ליתיום ברזל פוספט יכולות לשמור רק על 50% עד 60% מקיבולת הסוללה הרגילה ב-20-°C.
סיכום
יש הבדל גדול בהתאמה לטמפרטורה בין "סוללת ליתיום טרנרית" ל"פוספט ליתיום ברזל";"ליתיום ברזל פוספט" עמיד יותר לטמפרטורות גבוהות;ול"סוללת הליתיום הטרינרית" העמידה לטמפרטורה נמוכה יש חיי סוללה טובים יותר באזורים צפוניים או בחורף.
4. תוחלת חיים שונה:
אם הקיבולת הנותרת/קיבולת הראשונית = 80% משמשת כנקודת הסיום של הבדיקה, בדוק:
לחבילות סוללות ליתיום ברזל פוספט יש חיי מחזור ארוכים יותר מאשר סוללות עופרת וסוללות ליתיום משולשות."החיים הארוכים ביותר" של סוללות עופרת-חומצה המותקנות ברכב שלנו הוא רק פי 300 בערך;סוללת הליתיום המשולשת יכולה תיאורטית להחזיק מעמד עד 2,000 פעמים, אך בשימוש בפועל, הקיבולת תרד ל-60% לאחר כ-1,000 פעמים;והחיים האמיתיים של סוללות ליתיום ברזל פוספט הם פי 2000, עדיין יש קיבולת של 95% בשלב זה, וחיי המחזור הרעיוני שלה מגיעים ליותר מפי 3000.
סיכום
סוללות כוח הן הפסגה הטכנולוגית של הסוללות.שני סוגי סוללות הליתיום עמידות יחסית.באופן תיאורטי, תוחלת החיים של סוללת ליתיום משולשת היא 2,000 מחזורי טעינה ופריקה.גם אם נטען אותו פעם ביום, הוא יכול להחזיק מעמד יותר מ-5 שנים.
5. המחירים שונים:
מכיוון שסוללות ליתיום ברזל פוספט אינן מכילות חומרי מתכת יקרים, ניתן להוזיל את עלות חומרי הגלם בצורה נמוכה מאוד.סוללות ליתיום טרנריות משתמשות במנגנט ליתיום ניקל קובלט כחומר האלקטרודה החיובי ובגרפיט כחומר האלקטרודה השלילי, כך שהעלות היא הרבה יותר יקרה מאשר סוללות ליתיום ברזל פוספט.
סוללת הליתיום הטרינרית משתמשת בעיקר בחומר הקתודה הטרינרי של "ליתיום ניקל קובלט מנגנט" או "ליתיום ניקל קובלט אלומינט" בתור האלקטרודה החיובית, בעיקר באמצעות מלח ניקל, מלח קובלט ומלח מנגן כחומרי גלם."יסוד הקובלט" בשני חומרי הקתודה הללו הוא מתכת יקרה.לפי נתונים מאתרים רלוונטיים, מחיר הייחוס המקומי של מתכת קובלט הוא 413,000 יואן/טון, ועם הפחתת החומרים המחיר ממשיך לעלות.נכון להיום, העלות של סוללות ליתיום טרינריות היא 0.85-1 יואן/Wh, והיא עולה כעת עם הביקוש בשוק;העלות של סוללות ליתיום ברזל פוספט שאינן מכילות יסודות מתכת יקרים היא רק כ-0.58-0.6 יואן/Wh.
סיכום
מכיוון ש"ליתיום ברזל פוספט" אינו מכיל מתכות יקרות כמו קובלט, מחירו הוא רק פי 0.5-0.7 מזה של סוללות ליתיום טרינריות;מחיר זול הוא יתרון מרכזי של ליתיום ברזל פוספט.
לְסַכֵּם
הסיבה לכך שכלי רכב חשמליים פרחו בשנים האחרונות ומייצגים את הכיוון העתידי של פיתוח רכב, ומעניקים לצרכנים חוויה יותר ויותר טובה, נובעת בעיקר מהפיתוח המתמשך של טכנולוגיית סוללות החשמל.
זמן פרסום: 28 באוקטובר 2023