Tesla y BYD están involucrados. ¿Cuáles son las ventajas de las baterías de fosfato de hierro y litio? ¿Por qué "regresar"?
Sin embargo, hace apenas un tiempo, se confirmó que el Tesla Model 3 de producción nacional utilizaba baterías de fosfato de hierro y litio, y la aparición de la "batería Blade" de BYD ha hecho que las baterías de fosfato de hierro y litio vuelvan a estar en los ojos de los consumidores. . Entonces, ¿es el uso de baterías de fosfato de hierro y litio de "gama baja" una "regresión" tecnológica? ¿Cuáles son los pros y los contras de esta tecnología? ¿Por qué eligió "regresar" en el momento actual? Con estas preguntas, Parker hablará contigo hoy.
En el campo de las baterías eléctricas, el litio ternario y el fosfato de hierro y litio son dos baterías de iones de litio de uso común. Las baterías ternarias de litio son baterías secundarias de iones de litio que utilizan polímeros ternarios como el manganato de litio, níquel y cobalto o el aluminato de litio, níquel y cobalto como material del cátodo, mientras que las baterías de fosfato de litio y hierro llevan el nombre del fosfato de litio y hierro como material del cátodo. "Ternario" contiene un metal precioso: el cobalto. Desde 2017, el precio mundial de los materiales de cobalto ha seguido aumentando y el precio de las baterías ternarias de litio también ha aumentado. En comparación, las baterías de fosfato de hierro y litio son más sencillas de fabricar y utilizan menores costos de material. No contiene níquel, manganeso, aluminio, cobalto ni otros elementos metálicos, y el coste de fabricación es aproximadamente un 20% menor que el de las baterías ternarias de litio.
Según datos de True Lithium Research, a finales de 2019, el precio unitario del paquete de baterías de litio ternario de mi país era de 1,05 yuanes/wh; el precio unitario del paquete de baterías de fosfato de hierro y litio era de 0,8 yuanes/Wh; . Después de llegar a un acuerdo con Contemporary Ampere Technology Co., Ltd., Tesla utilizará baterías de fosfato de hierro y litio en el Model 3 nacional y en muchos modelos futuros, lo que puede reducir costos de manera efectiva. En comparación con la situación actual, después de que Tesla reemplace la batería de fosfato de hierro y litio, el costo se reducirá al menos en un 10%. Esto no sólo acelerará el proceso de localización de piezas y componentes, sino que también reducirá el precio de los automóviles y ayudará a Tesla a hacerse con una mayor cuota de mercado.
Además del bajo costo, las baterías de fosfato de hierro y litio también tienen características de buena estabilidad y alta seguridad. Las propiedades electroquímicas del material del cátodo de las baterías de fosfato de hierro y litio son relativamente estables y la estructura de la batería no cambiará durante la carga y descarga. En términos de características, es más segura que las baterías ternarias de litio y aún tiene menos probabilidades de explotar incluso en circunstancias especiales como cortocircuito, extrusión y perforación. Esto también se puede ver en la prueba de seguridad de la "Batería Blade" de BYD hace algún tiempo.
Según los informes, la temperatura térmica desbocada de las baterías de fosfato de hierro y litio es generalmente superior a 500 °C, mientras que la de las baterías de litio ternarias es inferior a 300 °C y algunas baterías de litio ternarias con una proporción alta de níquel. son incluso inferiores a 200°C. Además, debido a que no contienen metales pesados ni metales raros, las baterías de fosfato de hierro y litio son relativamente respetuosas con el medio ambiente y más propicias para el reciclaje. Por lo tanto, en los primeros años, después de considerar el costo, la tecnología y otros factores, las baterías de fosfato de hierro y litio se convertirán en la primera opción para los vehículos de nueva energía.
Desde esta perspectiva, las baterías de fosfato de hierro y litio parecen ser una opción de "alta calidad y bajo precio", pero ¿por qué han estado "en silencio" durante tanto tiempo?
Después de experimentar la etapa inicial de desarrollo de nuevas energías, como "subsidios engañosos" y calidad desigual de los productos, el estado favorecerá cada vez más los vehículos con un largo alcance de crucero y una alta densidad de energía de los sistemas de baterías en términos de subsidios; Para los consumidores comunes, una mayor duración de la batería a menudo brinda una experiencia de automóvil más cómoda. Por lo tanto, los productos de las empresas automotrices se acercan constantemente a la dirección de "alta resistencia".
Pero la mayor "desventaja" de las baterías de fosfato de hierro y litio es su baja densidad energética y la dificultad para mejorar su autonomía. Las baterías ternarias de litio se han convertido gradualmente en la corriente principal de la industria debido a su alta densidad de energía y su mayor autonomía de crucero. Aunque el costo aumentará mucho después de usar baterías de litio ternarias, la mejora intuitiva en la duración de la batería, la reducción de la ansiedad de los usuarios por el kilometraje y el apoyo de las políticas de subsidios sin duda la convertirán en una mejor opción. Además, la seguridad también puede garantizarse mediante la optimización de la modificación del material, el recubrimiento de superficies, el ajuste de electrolitos y otras medidas.
Con la tendencia "descendente" de los subsidios a los vehículos de nueva energía a finales de junio de 2009, el costo se ha convertido en uno de los principales factores considerados por las empresas de vehículos eléctricos. Ahora parece que es sólo cuestión de tiempo antes de que los subsidios disminuyan gradualmente y desaparezcan por completo.
De esta manera, para mantener la competitividad de los productos de los modelos de automóviles, las empresas de automóviles deben volver a la "racionalidad" en términos de selección de baterías de energía, costos, ingresos y otras consideraciones. Las baterías de fosfato de hierro y litio de costo relativamente bajo han regresado a los automóviles. Visión de empresas y consumidores.
Al mismo tiempo, con el continuo desarrollo de la tecnología, las deficiencias de la "baja duración de la batería" de las baterías de fosfato de hierro y litio se han ido mejorando gradualmente. En años anteriores, la densidad de energía de las celdas de batería de fosfato de hierro y litio en el mercado era de aproximadamente 120-140 Wh/kg, y la densidad de energía del sistema de batería empaquetado era de aproximadamente 90-100 Wh/kg. Por otro lado, para las baterías ternarias de litio, la densidad energética de las celdas Tesla 21700 puede alcanzar los 300Wh/kg. En los últimos años, la densidad de energía de las celdas de batería de fosfato de hierro y litio producidas en masa por fabricantes de baterías como BYD, Li Shen y Guo Xuan ha alcanzado los 190 Wh/kg y se espera que alcance los 220 Wh/kg.
La "Batería Blade" de BYD, que ha sido muy popular recientemente, es en realidad una tecnología de batería llamada CTP (Cell To Pack), lo que significa que la batería está empaquetada directamente. Debido a que la batería está descargada, se colocan varias baterías de "hoja" únicas en una matriz con una longitud de hasta 2500 mm, la eficiencia compuesta de las celdas de la batería mejora considerablemente y el volumen y la densidad de energía son un 50% más altos que los tradicionales; Baterías de fosfato de hierro y litio, y se amplía la vida útil del vehículo. Puede alcanzar más de un millón de kilómetros. Tomando como ejemplo el BYD Han EV, la densidad de energía de su sistema de batería alcanza los 140 Wh/kg y su autonomía de crucero puede alcanzar los 605 km según los estándares NEDC. En comparación con muchos modelos que utilizan baterías ternarias de litio, no se queda atrás en términos de duración de la batería.
Contemporary Ampere Technology Co., Ltd. también ha tomado un camino similar. A finales de 2019, Contemporary Ampere Technology Co., Ltd. y BAIC New Energy lanzaron paquetes de baterías CTP. La tecnología CTP de Contemporary Amperex Technology Co., Ltd. puede aumentar el volumen de utilización del paquete de baterías entre un 15% y un 20%, aumentar la eficiencia de producción en un 50%, reducir el número de piezas del paquete de baterías en un 40% y aumentar el sistema. densidad de energía en un 10-15%, hasta 200Wh/kg o más.
Al mismo tiempo, a medida que madure el nuevo mercado energético, además de los modelos relativamente "de alta gama" como el Tesla Model 3 y el BYD Han EV, aparecerán scooters eléctricos puros con autonomía moderada y rendimiento de alto costo. también convertirse en la principal opción para las nuevas necesidades del mercado. Desde esta perspectiva, las baterías de fosfato de hierro y litio, con un ciclo de vida prolongado y un coste menor, son más adecuadas para este tipo de vehículos que las baterías ternarias de litio.
Después de leer lo anterior, muchas personas pueden tener preguntas: con el desarrollo de la tecnología, ¿las baterías de fosfato de hierro y litio volverán a ser la "corriente principal" del mercado? ¿Competirá con las baterías ternarias de litio?
Aunque las baterías de fosfato de hierro y litio pueden competir con las baterías de litio ternarias al reducir el peso del paquete de baterías y aumentar la densidad de energía general del paquete de baterías, después de todo, las baterías de fosfato de hierro y litio tienen limitaciones de materiales; de sus celdas Es difícil lograr un gran desarrollo en densidad, pero la densidad de energía de las baterías ternarias de litio tiene mayor margen de avance. En resumen, las baterías ternarias de litio tienen el potencial de mejorar significativamente la vida útil de la batería, mientras que las baterías de fosfato de hierro y litio serán más difíciles.
Además, la resistencia a bajas temperaturas de las baterías de fosfato de hierro y litio es mucho peor que la de las baterías de litio ternarias. Según los experimentos, a -20 °C, la capacidad de las baterías de fosfato de hierro y litio se reducirá en casi un 50% y la capacidad de las baterías ternarias de litio se reducirá en un 75%. Al mismo tiempo, la capacidad de carga rápida del fosfato ferroso de litio no es tan buena como la de las baterías de litio ternarias. En términos generales, las baterías de fosfato de hierro y litio "volverán" gradualmente a productos de gama baja. Por el contrario, si se buscan más escenarios de uso (resistencia al frío, carga rápida) y un mayor rendimiento, las baterías de litio ternarias seguirán siendo una tecnología de aplicación relativamente común en el futuro.
Creo que después de leer lo anterior, todos tienen una cierta comprensión del "retorno" de las baterías de fosfato de hierro y litio. Su retorno y mejora en la tecnología de agrupación son manifestaciones de que el mercado se vuelve más racional. A medida que se acelera la disminución de los subsidios y se intensifica la competencia en el mercado, se cree que surgirán más tecnologías nuevas. Como pilas de combustible, baterías de estado sólido, baterías de litio cuaternarias, etc., todo lo cual hace que Parker esté lleno de expectativas. Por último, como consumidor, ¿qué quiere decir sobre el "regreso" de las baterías de fosfato de hierro y litio? Bienvenido a dejar un mensaje a continuación para interactuar con nosotros.
Este artículo es de Autohome, el autor de Autohome, y no representa la posición de Autohome.