Sähköakkua kutsutaan sähköajoneuvon sydämeksi; sähköajoneuvon akun merkki, materiaali, kapasiteetti, turvallisuusominaisuudet jne. ovat tulleet tärkeiksi "mitoiksi" ja "parametreiksi" sähköajoneuvon mittaamisessa. Tällä hetkellä sähköajoneuvon akun hinta on yleensä 30–40 % koko ajoneuvosta, ja sitä voidaan pitää keskeisenä lisävarusteena!
Tällä hetkellä markkinoilla olevissa sähköajoneuvoissa käytettävät valtavirran akut jaetaan yleensä kahteen tyyppiin: kolmikomponenttiset litiumparistot ja litiumrautafosfaattiparistot. Seuraavaksi analysoin lyhyesti näiden kahden akun eroja, etuja ja haittoja:
1. Eri materiaalit:
Syy, miksi sitä kutsutaan "kolmikomponenttiseksi litiumiksi" ja "litiumrautafosfaatiksi", viittaa pääasiassa akun "positiivisen elektrodimateriaalin" kemiallisiin alkuaineisiin;
"Kolmikomponenttinen litium":
Katodimateriaalina on litium-nikkeli-kobolttimanganaattia (Li(NiCoMn)O2) sisältävä kolmikomponenttinen katodimateriaali litium-akuille. Tämä materiaali yhdistää litiumkobolttioksidin, litiumnikkelioksidin ja litiummanganaatin edut muodostaen näiden kolmen materiaalin kolmivaiheisen eutektisen järjestelmän. Kolmikomponenttisen synergistisen vaikutuksen ansiosta sen kokonaisvaltainen suorituskyky on parempi kuin millään yksittäisellä yhdistelmällä.
"Litiumrautafosfaatti":
viittaa litiumioniakkuihin, joissa käytetään litiumrautafosfaattia katodimateriaalina. Sen ominaisuuksiin kuuluu, että se ei sisällä jalometalleja, kuten kobolttia, raaka-aineen hinta on alhainen ja maapallolla on runsaasti fosforia ja rautaa, joten toimitusongelmia ei ole.
yhteenveto
Kolmikomponenttiset litiummateriaalit ovat niukkoja ja niiden hinnat nousevat sähköajoneuvojen nopean kehityksen myötä. Niiden hinnat ovat korkeat ja niiden saatavuus on erittäin rajoitettua ylävirran raaka-aineiden saatavuuden suhteen. Tämä on kolmikomponenttisen litiumin ominaisuus tällä hetkellä;
Litiumrautafosfaatti on halvempaa kuin kolmikomponenttiset litiumparistot, ja sen tuotantoketjun alkupään raaka-aineet vaikuttavat siihen vähemmän. Tämä on sen ominaisuus, koska siinä käytetään alhaisempaa harvinaisten/jalometallien suhdetta ja se on pääasiassa halpaa ja runsaasti saatavilla olevaa rautaa.
2. Eri energiatiheydet:
"Kolmikomponenttinen litiumakku": Aktiivisempien metallielementtien käytön vuoksi valtavirran kolmikomponenttisten litiumakkujen energiatiheys on yleensä (140 Wh/kg ~ 160 Wh/kg), mikä on pienempi kuin korkean nikkelisuhteen omaavien kolmikomponenttisten akkujen (160 Wh/kg).～180 wh/kg); joidenkin painojen energiatiheys voi olla 180 Wh–240 Wh/kg.
"Litiumrautafosfaatti": Energiatiheys on yleensä 90–110 W/kg; joidenkin innovatiivisten litiumrautafosfaattiakkujen, kuten teräakkujen, energiatiheys on jopa 120 W/kg–140 W/kg.
yhteenveto
Kolmikomponenttisen litiumakun suurin etu litiumrautafosfaattiin verrattuna on sen korkea energiatiheys ja nopea latausnopeus.
3. Erilainen lämpötilan sopeutumiskyky:
Matalan lämpötilan kestävyys:
Kolmikomponenttinen litiumparisto: Kolmikomponenttisella litiumparistolla on erinomainen suorituskyky alhaisissa lämpötiloissa ja se voi ylläpitää noin 70–80 % normaalista akun kapasiteetista -20 asteessa.°C.
Litiumrautafosfaatti: Ei kestä alhaisia lämpötiloja: Kun lämpötila on alle -10°C,
Litiumrautafosfaattiparistot kuluvat hyvin nopeasti. Litiumrautafosfaattiparistot pystyvät ylläpitämään vain noin 50–60 % normaalista akun kapasiteetista -20 asteen lämpötilassa.°C.
yhteenveto
"Kolmikomponenttisen litiumpariston" ja "litiumrautafosfaatin" lämpötilansietokyvyssä on suuri ero; "litiumrautafosfaatti" kestää paremmin korkeita lämpötiloja; ja alhaisia lämpötiloja kestävällä "kolmikomponenttisella litiumparistolla" on parempi akunkesto pohjoisilla alueilla tai talvella.
4. Erilaiset elinkaaret:
Jos testin päätepisteenä käytetään jäljellä olevaa kapasiteettia/alkuperäistä kapasiteettia = 80 %, testaa:
Litiumrautafosfaattiakkujen syklien käyttöikä on pidempi kuin lyijyakuilla ja kolmikomponenttisilla litiumparistoilla. Ajoneuvoihin asennettujen lyijyakkujemme "pisin käyttöikä" on vain noin 300 latauskertaa; kolmikomponenttinen litiumparisto voi teoriassa kestää jopa 2 000 latauskertaa, mutta todellisessa käytössä kapasiteetti heikkenee 60 prosenttiin noin 1 000 latauskerran jälkeen; ja litiumrautafosfaattiakkujen todellinen käyttöikä on 2 000 latauskertaa, ja tällöin kapasiteettia on edelleen 95 prosenttia, ja niiden teoreettinen syklien käyttöikä on yli 3 000 latauskertaa.
yhteenveto
Tehoakut ovat akkujen teknologinen huippu. Molemmat litiumparistotyypit ovat suhteellisen kestäviä. Teoriassa kolmikomponenttisen litiumpariston käyttöikä on 2 000 lataus- ja purkaussykliä. Vaikka lataamme sen kerran päivässä, se voi kestää yli 5 vuotta.
5. Hinnat ovat erilaiset:
Koska litiumrautafosfaattiparistot eivät sisällä jalometalleja, raaka-aineiden kustannukset voidaan alentaa hyvin alhaisiksi. Kolmikomponenttiset litiumparistot käyttävät positiivisena elektrodimateriaalina litiumnikkeli-kobolttimanganaattia ja negatiivisena elektrodimateriaalina grafiittia, joten kustannukset ovat paljon kalliimpia kuin litiumrautafosfaattiparistot.
Kolmikomponenttisessa litiumparistossa käytetään pääasiassa kolmikomponenttista katodimateriaalia "litiumnikkeli-kobolttimanganaattia" tai "litiumnikkeli-kobolttialuminaattia" positiivisena elektrodina, ja raaka-aineina käytetään pääasiassa nikkelisuolaa, kobolttisuolaa ja mangaanisuolaa. Näiden kahden katodimateriaalin "kobolttielementti" on jalometalli. Asiaankuuluvien verkkosivustojen tietojen mukaan kobolttimetallin kotimainen viitehinta on 413 000 yuania/tonni, ja materiaalien vähenemisen myötä hinta nousee edelleen. Tällä hetkellä kolmikomponenttisten litiumparistojen hinta on 0,85–1 yuania/wh, ja se nousee edelleen markkinoiden kysynnän myötä; jalometallielementtejä sisältämättömien litiumrautafosfaattiparistojen hinta on vain noin 0,58–0,6 yuania/wh.
yhteenveto
Koska "litiumrautafosfaatti" ei sisällä jalometalleja, kuten kobolttia, sen hinta on vain 0,5–0,7 kertaa korkeampi kuin kolmikomponenttisten litiumparistojen; halpa hinta on litiumrautafosfaatin merkittävä etu.
Yhteenveto
Syy siihen, miksi sähköajoneuvot ovat kukoistaneet viime vuosina ja edustavat autoteollisuuden kehityksen tulevaisuuden suuntaa tarjoten kuluttajille yhä paremman kokemuksen, johtuu suurelta osin akkuteknologian jatkuvasta kehityksestä.
Julkaisun aika: 28.10.2023
