01 – litijev željezov fosfat pokazuje rastući trend

Litijeva baterija ima prednosti male veličine, male težine, brzog punjenja i izdržljivosti. To se može vidjeti kod baterija mobilnih telefona i automobilskih baterija. Među njima, litijeva željezova fosfatna baterija i ternarna baterija su dvije glavne grane litijevih baterija trenutno.

Što se tiče sigurnosnih zahtjeva, u području osobnih automobila i vozila za posebne namjene, litij-željezo-fosfatne baterije s nižom cijenom, relativno zrelijom i sigurnijom tehnologijom proizvoda koriste se u većoj mjeri. Ternarna litijeva baterija s većom specifičnom energijom široko se koristi u području osobnih automobila. U novoj seriji najava, udio litij-željezo-fosfatnih baterija u području osobnih vozila povećao se s manje od 20% na oko 30%.

Litij željezov fosfat (LiFePO4) jedan je od najčešće korištenih katodnih materijala za litij-ionske baterije. Ima dobru toplinsku stabilnost, manju apsorpciju vlage i izvrsne performanse ciklusa punjenja i pražnjenja u potpuno napunjenom stanju. To je fokus istraživanja, proizvodnje i razvoja u području litij-ionskih baterija za napajanje i pohranu energije. Međutim, zbog ograničenja vlastite strukture, litij-ionska baterija s litij željezovim fosfatom kao pozitivnim materijalom ima slabu vodljivost, sporu brzinu difuzije litijevih iona i slabe performanse pražnjenja na niskim temperaturama. To rezultira malom kilometražom ranih vozila opremljenih litij željezovim fosfatnim baterijama, posebno u uvjetima niskih temperatura.

Kako bi se postigao proboj u pogledu trajnosti vozila, posebno nakon što je politika subvencioniranja vozila na novu energiju postavila veće zahtjeve za trajnost vozila, gustoću energije, potrošnju energije i druge aspekte, iako su litijeve željezovo-fosfatne baterije ranije zauzele tržište, ternarne litijeve baterije s većom gustoćom energije postupno su postale glavni tok tržišta putničkih vozila na novu energiju. Iz najnovije objave vidljivo je da iako se udio litijevih željezovo-fosfatnih baterija u području putničkih vozila oporavio, udio litijevih ternarnih baterija i dalje iznosi oko 70%.

02 – sigurnost je najveća prednost

Nikal kobalt aluminij ili nikal kobalt mangan se općenito koriste kao anodni materijali za ternarne litijeve baterije, ali visoka aktivnost materijala ne samo da donosi visoku gustoću energije, već i donosi visoke sigurnosne rizike. Nepotpune statistike pokazuju da je 2019. godine broj nesreća sa samozapaljenjem vozila na novu energiju bio 14 puta veći nego 2018. godine, a brendovi poput Tesle, Weilaija, BAIC-a i Weime su uzastopno izbijali nesreće sa samozapaljenjem.

Iz nesreće se može vidjeti da se požar uglavnom događa tijekom procesa punjenja ili neposredno nakon punjenja, jer će se temperatura baterije povećati tijekom dugotrajnog rada. Kada je temperatura ternarne litijeve baterije iznad 200 °C, pozitivni materijal se lako raspada, a oksidacijska reakcija dovodi do brzog toplinskog bijega i burnog izgaranja. Olivinska struktura litijevog željezovog fosfata donosi visoku temperaturnu stabilnost, a njegova temperatura bijega doseže 800 °C, uz manju proizvodnju plina, pa je relativno sigurnija. To je također razlog zašto, na temelju sigurnosnih razmatranja, novi energetski autobusi općenito koriste litijeve željezove fosfatne baterije, dok novi energetski autobusi koji koriste ternarne litijeve baterije privremeno ne mogu ući u katalog novih energetskih vozila za promociju i primjenu.

Nedavno su dva električna vozila tvrtke Changan Auchan usvojila litij-željezo-fosfatne baterije, što se razlikuje od onih koje se proizvode u tvrtkama za opća vozila, a koje se fokusiraju na automobile. Dva modela tvrtke Changan Auchan su SUV i MPV. Xiong zewei, zamjenik generalnog direktora istraživačkog instituta Chang'an Auchan, rekao je novinaru: „Ovo označava da je Auchan službeno ušao u eru električne energije nakon dvije godine truda.“

Što se tiče razloga zašto se koriste litij-željezo-fosfatne baterije, Xiong je rekao da je sigurnost vozila na novu energiju oduvijek bila jedna od „bolnih točaka“ korisnika, a ujedno i jedna od najzabrinutijih za poduzeća. S obzirom na to, litij-željezo-fosfatne baterije koje se nalaze u novom automobilu prošle su granične testove pečenja na plamenu preko 1300 °C, stajanja na niskim temperaturama -20 °C, stajanja u 3,5%-tnoj otopini soli, udara vanjskog tlaka od 11 kn itd., te su postigle sigurnosno rješenje baterije „četiri ne boje se“: „ne boje se topline, ne boje se hladnoće, ne boje se vode, ne boje se udara“.

Prema izvješćima, Changan Auchan x7ev opremljen je sinkronim motorom s permanentnim magnetima maksimalne snage 150 kW, s autonomijom većom od 405 km i super dugotrajnom baterijom s 3000 cikličkih punjenja. Pri normalnoj temperaturi, potrebno je samo pola sata da se dovede autonomija od preko 300 km. „Zapravo, zbog postojanja sustava za oporavak energije kočenja, autonomija vozila može doseći oko 420 km u gradskim uvjetima rada“, dodao je Xiong.

Prema novom planu razvoja industrije energetskih vozila (2021.-2035.) (Nacrt za komentare) koji je izdalo Ministarstvo industrije i informacijske tehnologije, prodaja novih energetskih vozila činit će oko 25% do 2025. Može se vidjeti da će udio novih energetskih vozila nastaviti rasti u budućnosti. U tom kontekstu, uključujući Chang'an Automobile, tradicionalna neovisna poduzeća za vozila marke ubrzavaju razvoj tržišta novih energetskih vozila.