แบตเตอรี่พลังงานไฟฟ้าเรียกว่าหัวใจของรถยนต์ไฟฟ้ายี่ห้อ วัสดุ ความจุ ประสิทธิภาพด้านความปลอดภัย ฯลฯ ของแบตเตอรี่รถยนต์ไฟฟ้า กลายเป็น "มิติ" และ "พารามิเตอร์" ที่สำคัญในการวัดรถยนต์ไฟฟ้าปัจจุบันค่าแบตเตอรี่ของรถยนต์ไฟฟ้าโดยทั่วไปอยู่ที่ 30%-40% ของรถยนต์ทั้งหมด ซึ่งอาจกล่าวได้ว่าเป็นอุปกรณ์เสริมหลัก!
ปัจจุบันแบตเตอรี่พลังงานกระแสหลักที่ใช้ในยานพาหนะไฟฟ้าในตลาดโดยทั่วไปแบ่งออกเป็นสองประเภท: แบตเตอรี่ลิเธียมแบบไตรภาคและแบตเตอรี่ลิเธียมเหล็กฟอสเฟตต่อไป ให้ฉันวิเคราะห์ความแตกต่าง ข้อดี และข้อเสียของแบตเตอรี่ทั้งสองโดยย่อ:
1. วัสดุที่แตกต่าง:
เหตุผลที่เรียกว่า "ลิเธียมแบบไตรภาค" และ "ลิเธียมเหล็กฟอสเฟต" ส่วนใหญ่หมายถึงองค์ประกอบทางเคมีของ "วัสดุอิเล็กโทรดบวก" ของแบตเตอรี่พลังงาน
"ลิเธียมแบบไตรภาค":
วัสดุแคโทดใช้วัสดุลิเธียมนิกเกิลโคบอลต์แมงกาเนต (Li (NiCoMn) O2) วัสดุแคโทดแบบไตรภาคสำหรับแบตเตอรี่ลิเธียมวัสดุนี้รวมข้อดีของลิเธียมโคบอลต์ออกไซด์ ลิเธียมนิกเกิลออกไซด์ และลิเธียมแมงกาเนตเข้าด้วยกัน ทำให้เกิดระบบยูเทคติกสามเฟสของวัสดุทั้งสามชนิดเนื่องจากผลการทำงานร่วมกันแบบไตรภาค ประสิทธิภาพที่ครอบคลุมจึงดีกว่าสารประกอบผสมเดี่ยวใดๆ
"ลิเธียมเหล็กฟอสเฟต":
หมายถึงแบตเตอรี่ลิเธียมไอออนที่ใช้ลิเธียมเหล็กฟอสเฟตเป็นวัสดุแคโทดลักษณะของมันคือไม่มีองค์ประกอบโลหะมีค่าเช่นโคบอลต์ ราคาวัตถุดิบต่ำ และทรัพยากรของฟอสฟอรัสและเหล็กมีอยู่มากมายในโลก ดังนั้นจึงไม่มีปัญหาด้านการจัดหา
สรุป
วัสดุลิเธียมแบบไตรภาคนั้นหายากและกำลังเพิ่มขึ้นตามการพัฒนาอย่างรวดเร็วของยานพาหนะไฟฟ้าราคาของมันสูงและถูกจำกัดอย่างมากจากวัตถุดิบต้นน้ำนี่คือลักษณะของลิเธียมแบบไตรภาคในปัจจุบัน
ลิเธียมเหล็กฟอสเฟต เนื่องจากใช้อัตราส่วนที่ต่ำกว่าของโลหะหายาก/มีค่า และส่วนใหญ่เป็นเหล็กราคาถูกและมีปริมาณมาก ซึ่งมีราคาถูกกว่าแบตเตอรี่ลิเธียมแบบไตรภาค และได้รับผลกระทบจากวัตถุดิบต้นน้ำน้อยกว่านี่คือลักษณะเฉพาะของมัน
2. ความหนาแน่นของพลังงานที่แตกต่างกัน:
"แบตเตอรี่ลิเธียมแบบไตรภาค": เนื่องจากการใช้องค์ประกอบโลหะที่ใช้งานมากขึ้น ความหนาแน่นของพลังงานของแบตเตอรี่ลิเธียมแบบไตรภาคกระแสหลักโดยทั่วไปจึงอยู่ที่ (140wh/kg~160wh/kg) ซึ่งต่ำกว่าแบตเตอรี่แบบไตรภาคที่มีอัตราส่วนนิกเกิลสูง ( 160 ตัว/กก~180 วัตต์/กก.);ความหนาแน่นของพลังงานน้ำหนักบางส่วนสามารถเข้าถึง 180Wh-240Wh/kg
"ลิเธียมเหล็กฟอสเฟต": ความหนาแน่นของพลังงานโดยทั่วไปคือ 90-110 W/kg;แบตเตอรี่ลิเธียมเหล็กฟอสเฟตที่เป็นนวัตกรรมใหม่บางชนิด เช่น แบตเตอรี่เบลด มีความหนาแน่นของพลังงานสูงถึง 120W/kg-140W/kg
สรุป
ข้อได้เปรียบที่ใหญ่ที่สุดของ "แบตเตอรี่ลิเธียมแบบไตรภาค" เหนือ "ลิเธียมเหล็กฟอสเฟต" คือความหนาแน่นของพลังงานสูงและความเร็วในการชาร์จที่รวดเร็ว
3. การปรับอุณหภูมิที่แตกต่างกัน:
ความต้านทานต่ออุณหภูมิต่ำ:
แบตเตอรี่ลิเธียมแบบไตรภาค: แบตเตอรี่ลิเธียมแบบไตรภาคมีประสิทธิภาพที่อุณหภูมิต่ำได้ดีเยี่ยมและสามารถรักษาความจุของแบตเตอรี่ปกติได้ประมาณ 70% ~ 80% ที่ -20°C.
ลิเธียมเหล็กฟอสเฟต: ไม่ทนต่ออุณหภูมิต่ำ: เมื่ออุณหภูมิต่ำกว่า -10°C,
แบตเตอรี่ลิเธียมเหล็กฟอสเฟตสลายตัวเร็วมากแบตเตอรี่ลิเธียมเหล็กฟอสเฟตสามารถรักษาความจุของแบตเตอรี่ปกติได้ประมาณ 50% ถึง 60% ที่ -20 เท่านั้น°C.
สรุป
การปรับอุณหภูมิระหว่าง "แบตเตอรี่ลิเธียมแบบไตรภาค" และ "ลิเธียมเหล็กฟอสเฟต" มีความแตกต่างอย่างมาก"ลิเธียมเหล็กฟอสเฟต" ทนต่ออุณหภูมิสูงได้ดีกว่าและ "แบตเตอรี่ลิเธียมแบบไตรภาค" ทนอุณหภูมิต่ำมีอายุการใช้งานแบตเตอรี่ดีกว่าในพื้นที่ภาคเหนือหรือฤดูหนาว
4. ช่วงชีวิตที่แตกต่างกัน:
หากใช้กำลังการผลิตที่เหลืออยู่/กำลังการผลิตเริ่มต้น = 80% เป็นจุดสิ้นสุดการทดสอบ ให้ทดสอบ:
ชุดแบตเตอรี่ลิเธียมเหล็กฟอสเฟตมีอายุการใช้งานยาวนานกว่าแบตเตอรี่ตะกั่วกรดและแบตเตอรี่ลิเธียมแบบไตรภาค"อายุการใช้งานยาวนานที่สุด" ของแบตเตอรี่ตะกั่วกรดที่ติดตั้งในรถยนต์ของเราคือประมาณ 300 เท่าเท่านั้นแบตเตอรี่ลิเธียมแบบไตรภาคสามารถมีอายุการใช้งานได้ถึง 2,000 ครั้งในทางทฤษฎี แต่ในการใช้งานจริง ความจุจะลดลงเหลือ 60% หลังจากผ่านไปประมาณ 1,000 ครั้งและอายุการใช้งานจริงของแบตเตอรี่ลิเธียมเหล็กฟอสเฟตคือ 2,000 เท่า ขณะนี้ยังคงมีความจุ 95% และอายุการใช้งานของวงจรแนวคิดถึงมากกว่า 3,000 เท่า
สรุป
แบตเตอรี่กำลังถือเป็นจุดสุดยอดทางเทคโนโลยีของแบตเตอรี่แบตเตอรี่ลิเธียมทั้งสองประเภทมีความทนทานค่อนข้างมากตามทฤษฎีแล้ว อายุการใช้งานของแบตเตอรี่ลิเธียมแบบไตรภาคคือ 2,000 รอบการชาร์จและการคายประจุแม้ว่าเราจะชาร์จวันละครั้ง แต่ก็สามารถอยู่ได้นานกว่า 5 ปี
5. ราคาแตกต่างกัน:
เนื่องจากแบตเตอรี่ลิเธียมเหล็กฟอสเฟตไม่มีวัสดุโลหะมีค่า จึงสามารถลดต้นทุนวัตถุดิบได้ต่ำมากแบตเตอรี่ลิเธียมแบบไตรภาคใช้ลิเธียมนิกเกิลโคบอลต์แมงกาเนตเป็นวัสดุอิเล็กโทรดบวกและกราไฟท์เป็นวัสดุอิเล็กโทรดเชิงลบ ดังนั้นต้นทุนจึงแพงกว่าแบตเตอรี่ลิเธียมเหล็กฟอสเฟตมาก
แบตเตอรี่ลิเธียมแบบไตรภาคส่วนใหญ่ใช้วัสดุแคโทดแบบไตรภาคของ "ลิเธียมนิกเกิลโคบอลต์แมงกาเนต" หรือ "ลิเธียมนิกเกิลโคบอลต์อะลูมิเนต" เป็นอิเล็กโทรดบวก ส่วนใหญ่ใช้เกลือนิกเกิล เกลือโคบอลต์ และเกลือแมงกานีสเป็นวัตถุดิบ"ธาตุโคบอลต์" ในวัสดุแคโทดทั้งสองนี้เป็นโลหะมีค่าตามข้อมูลจากเว็บไซต์ที่เกี่ยวข้อง ราคาอ้างอิงในประเทศของโลหะโคบอลต์อยู่ที่ 413,000 หยวน/ตัน และด้วยการลดลงของวัสดุ ราคายังคงเพิ่มขึ้นอย่างต่อเนื่องปัจจุบันต้นทุนของแบตเตอรี่ลิเธียมแบบไตรภาคอยู่ที่ 0.85-1 หยวน/ชั่วโมง และกำลังเพิ่มขึ้นตามความต้องการของตลาดราคาของแบตเตอรี่ลิเธียมเหล็กฟอสเฟตที่ไม่มีองค์ประกอบโลหะมีค่าอยู่ที่ประมาณ 0.58-0.6 หยวน/ชั่วโมง
สรุป
เนื่องจาก "ลิเธียมเหล็กฟอสเฟต" ไม่มีโลหะมีค่าเช่นโคบอลต์ ราคาจึงอยู่ที่ 0.5-0.7 เท่าของแบตเตอรี่ลิเธียมแบบไตรภาคเท่านั้นราคาถูกเป็นข้อได้เปรียบที่สำคัญของลิเธียมเหล็กฟอสเฟต
สรุป
เหตุผลที่รถยนต์ไฟฟ้ามีความเจริญรุ่งเรืองในช่วงไม่กี่ปีที่ผ่านมา และเป็นตัวแทนของทิศทางการพัฒนารถยนต์ในอนาคต ซึ่งทำให้ผู้บริโภคได้รับประสบการณ์ที่ดียิ่งขึ้น สาเหตุหลักมาจากการพัฒนาเทคโนโลยีแบตเตอรี่พลังงานอย่างต่อเนื่อง
เวลาโพสต์: 28 ต.ค.-2023