01 – litijum-željezni fosfat pokazuje rastući trend

Litijumska baterija ima prednosti male veličine, male težine, brzog punjenja i izdržljivosti. To se može vidjeti kod baterija mobilnih telefona i automobilskih baterija. Među njima, litijum-željezno-fosfatne baterije i ternarne baterije su dvije glavne grane litijumskih baterija trenutno.

Zbog sigurnosnih zahtjeva, u oblasti putničkih automobila i vozila za specijalne namjene, litijum-željezno-fosfatne baterije sa nižom cijenom, relativno zrelijom i sigurnijom tehnologijom proizvoda se sve više koriste. Ternarna litijum-željezno-fosfatna baterija sa većom specifičnom energijom se široko koristi u oblasti putničkih automobila. U novoj seriji najava, udio litijum-željezno-fosfatnih baterija u oblasti putničkih vozila porastao je sa manje od 20% na oko 30%.

Litijum željezo fosfat (LiFePO4) je jedan od najčešće korištenih katodnih materijala za litijum-jonske baterije. Ima dobru termičku stabilnost, manju apsorpciju vlage i odlične performanse ciklusa punjenja i pražnjenja u potpuno napunjenom stanju. To je fokus istraživanja, proizvodnje i razvoja u oblasti litijum-jonskih baterija za napajanje i skladištenje energije. Međutim, zbog ograničenja vlastite strukture, litijum-jonska baterija sa litijum željezo fosfatom kao pozitivnim materijalom ima slabu provodljivost, sporu brzinu difuzije litijum-jona i slabe performanse pražnjenja na niskim temperaturama. To rezultira malom kilometražom ranih vozila opremljenih litijum željezo fosfatnim baterijama, posebno u uslovima niskih temperatura.

U nastojanju da se postigne proboj u pogledu izdržljivosti vozila, posebno nakon što je politika subvencija za vozila na novu energiju postavila veće zahtjeve za izdržljivost vozila, gustoću energije, potrošnju energije i druge aspekte, iako su litijum-željezno-fosfatne baterije ranije zauzele tržište, ternarne litijum-jonske baterije sa većom gustoćom energije postepeno su postale glavni tok tržišta putničkih vozila na novu energiju. Iz najnovijih najava može se vidjeti da, iako se udio litijum-željezno-fosfatnih baterija u oblasti putničkih vozila oporavio, udio litijum-ternarnih baterija je i dalje oko 70%.

02 – sigurnost je najveća prednost

Nikl kobalt aluminij ili nikl kobalt mangan se uglavnom koriste kao anodni materijali za ternarne litijum baterije, ali visoka aktivnost materijala ne samo da donosi visoku gustinu energije, već i nosi visoke sigurnosne rizike. Nepotpune statistike pokazuju da je u 2019. godini broj nesreća sa samopaljenjem vozila na novu energiju bio 14 puta veći nego u 2018. godini, a brendovi poput Tesle, Weilai, BAIC i Weima su uzastopno izbijali nesreće sa samopaljenjem.

Iz nesreće se može vidjeti da se požar uglavnom javlja tokom procesa punjenja ili neposredno nakon punjenja, jer će se temperatura baterije povećati tokom dugotrajnog rada. Kada je temperatura ternarne litijumske baterije iznad 200 °C, pozitivni materijal se lako raspada, a oksidacijska reakcija dovodi do brzog termičkog bijega i burnog sagorijevanja. Olivinska struktura litijum željeznog fosfata donosi visoku temperaturnu stabilnost, a njegova temperatura bijega dostiže 800 °C, uz manju proizvodnju plina, pa je relativno sigurnija. To je također razlog zašto, na osnovu sigurnosnih razmatranja, novi energetski autobusi uglavnom koriste litijum željezno fosfatne baterije, dok novi energetski autobusi koji koriste ternarne litijumske baterije privremeno nisu u mogućnosti da uđu u katalog novih energetskih vozila za promociju i primjenu.

Nedavno su dva električna vozila kompanije Changan Auchan usvojila litijum-željezno-fosfatne baterije, što se razlikuje od onih koje se koriste u vozilima opšte namene, a fokusiraju se na automobile. Dva modela kompanije Changan Auchan su SUV i MPV. Xiong Zewei, zamjenik generalnog direktora istraživačkog instituta Chang'an Auchan, rekao je novinaru: „Ovo označava da je Auchan zvanično ušao u eru električne energije nakon dvogodišnjih napora.“

Što se tiče razloga zašto se koriste litijum-željezno-fosfatne baterije, Xiong je rekao da je sigurnost vozila na novu energiju oduvijek bila jedna od "bolnih tačaka" korisnika, a ujedno i jedna od onih koje najviše brinu preduzeća. S obzirom na to, litijum-željezno-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 rastvoru soli od 3,5%, udara vanjskog pritiska od 11 kn itd., te su postigle sigurnosno rješenje baterije "ne boje se toplote, ne boje se hladnoće, ne boje se vode, ne boje se udara".

Prema izvještajima, Changan Auchan x7ev je opremljen sinhronim motorom sa permanentnim magnetima maksimalne snage 150 kW, sa autonomijom većom od 405 km i super dugotrajnom baterijom sa 3000 cikličnih punjenja. Na normalnoj temperaturi, potrebno je samo pola sata da se dostigne autonomija od preko 300 km. „Zapravo, zahvaljujući postojanju sistema za rekuperaciju energije kočenja, autonomija vozila može dostići oko 420 km u gradskim uslovima rada“, dodao je Xiong.

Prema novom planu razvoja industrije vozila na energetski pogon (2021-2035) (Nacrt za komentare) koji je izdalo Ministarstvo industrije i informacionih tehnologija, prodaja vozila na energetski pogon će do 2025. godine činiti oko 25%. Može se vidjeti da će udio vozila na energetski pogon nastaviti rasti u budućnosti. U tom kontekstu, uključujući Chang'an Automobile, tradicionalna nezavisna preduzeća za proizvodnju vozila ubrzavaju razvoj tržišta vozila na energetski pogon.