مقارنة بين NMC / NCA الليثيوم أيون، وبطارية LFP

| Jerry Huang

مقارنة بين NMC / NCA الليثيوم أيون، وبطارية LFP

حاليا، هناك نوعان من تقنيات البطارية التيار الرئيسي في السوق لجميع المركبات الكهربائية، يثيوم فوسفات الحديد (LFP) بطارية وبطاريات الليثيوم NMC / NCA. هذين النوعين من المنافسة البطارية في العديد من مجالات التطبيق / السيناريوهات، واصعب مجال المنافسة في صناعة السيارات الكهربائية التي تستهلك أكبر كمية من بطاريات الليثيوم في الصين.

هناك منذ فترة طويلة مقارنة بين هذين النوعين من بطاريات ليثيوم أيون. مقارنة الفعالية من حيث التكلفة يمكن أن يتم بسهولة من خلال مقارنة الأسعار والتغذية المرتدة من السوق EV باستخدام فوق البطاريات. ولكن للحصول على أداء البطارية، دعونا نلقي نظرة على بعض التفاصيل من البطارية NMC / NCA وبطارية LFP من خلال وضع الشروط، ومراقبة البيانات التجريبية منهم لفهم أفضل.

وفقا لتجارب من مختبرات البطارية، والشركات المصنعة للسيارات الكهربائية، والشركات المصنعة للبطارية ليثيوم أيون، على الرغم من كل اختبار قد يكون بيانات مختلفة خفية، وإبرام مزاياها وعيوبها يميل إلى أن يكون واضحا. الأهم من ذلك، حققت السوق الاختيار الخاصة به، وأنه لا يزال مستمرا.

كثافة الطاقة ---- عند التكنولوجيا الحالية، وكثافة الطاقة من بطارية ليثيوم NMC خلية واحدة التجارية حوالي 200Wh / كغ، وبطارية NCA قد تحصل على أكثر من 300Wh / كغم في وقت قريب؛ في حين كثافة الطاقة من بطارية ليثيوم LFP يحوم أساسا حول 100 ~ 110Wh / كغ، قد تحصل على نحو 130 ~ 190Wh / كغ، ولكن من الصعب جدا لأنها تتجاوز 200Wh / كغ. يتم تطبيق بطارية NCA / NMC معظمها في السيارات التي تستهلك طاقة أقل ولصالح السرعة والمدى الطويل. من الناحية النظرية، سيارات باستخدام بطاريات الليثيوم NCA يمكن تشغيلها أبعد من تلك التي تستخدم نفس العدد من البطاريات LFP. والمركبات LFP ويفضل اختيار لتكون حافلات المدينة في الوقت الحاضر، لأن طائفة منهم ليست طويلة، وأنها يمكن أن تكون مشحونة على مسافة قصيرة في المدن، حيث الكثير من أكوام شحن يمكن بناؤها بسهولة.

احتلال مساحة ---- اختر BYD للحافلات وتسلا للسيارات. استفاد من كثافة طاقة أعلى، يمكن للخلية البطارية NMC / NCA واحدة توفر ضعف مساحة كبيرة كما بطارية LFP، وهو أمر مهم للغاية للسيارات مع مساحة محدودة. لذلك يمكننا أن نرى ذلك في السوق التجارية، والتركيز على تسلا NMC / بطارية NCA، وBYD تنتج البطارية LFP. حتى لا يكون هناك قول مأثور في السوق EV في الصين، "اختيار BYD للحافلات وتسلا للسيارات". في حين أن هذا العام مارس 2020، أعلنت BYD من بطارية جديدة LFP توفير مساحة 50٪ من حزمة خلال الجلسة السابقة، وحصلت على مبيعات إيجابية مع سيارتهم هان EV تثبيتها مع البطارية بليد. وفي الوقت نفسه، كشف النقاب تسلا موديل الجديد مدعوم من بطارية LFP من CATL كذلك.

سلامة ---- الأهم من ذلك كله، والسبب في اختيار بطارية LFP للحافلات المدينة هو الشاغل الأساسي للسلامة. كانت هناك العديد من حوادث الحريق مع سيارات تيسلا من المستهلكين منذ أحضر تسلا موديل S في السوق، على الرغم من أن السبب المباشر لاطلاق النار قد تختلف. أحد الأسباب هو أن بطارية تيسلا تتألف من أكثر من 7000 وحدة من بطارية ليثيوم باناسونيك / تسلا NCA. إذا كانت هذه الوحدات أو كامل حزمة البطارية لديه ماس كهربائى الداخلية، فإنها قد تولد اللهب المكشوف حتى حريق كبير، وخصوصا في حادث سيارة. والحمد لله أنه آخذ في التحسن. في حين LFP المواد وأقل بكثير من المرجح حرق تواجه حدوث ماس كهربائي، وارتفاع درجة الحرارة المقاومة لها هو أفضل بكثير من بطارية ليثيوم NCA / المركز الوطني للاعلام.

درجات الحرارة المنخفضة ومقاومة درجات الحرارة العالية ---- ويثيوم فوسفات الحديد (LFP) بطارية لديه أداء أفضل لمقاومته درجات الحرارة العالية، في حين NCA / NMC هو أفضل لمقاومته درجات الحرارة المنخفضة. اسمحوا لي أن أعرض مثال واحد. عند درجة حرارة -20 ℃، يمكن للبطارية ليثيوم NMC إطلاق سراح 70.14٪ من طاقتها. في حين أن بطارية ليثيوم الحديد الفوسفات (LFP) يمكن أن يطلق فقط 54.94٪. الهضبة التفريغ الكهربائي من بطارية ليثيوم NMC هو أعلى بكثير، ويبدأ في وقت سابق من أن البطارية LFP في درجة حرارة منخفضة. ولذلك، بطارية NMC هو الخيار الأفضل لتطبيقات في درجات الحرارة المنخفضة.

كفاءة الشحن ---- كفاءة الشحن من بطارية ليثيوم NMC / NCA هي أعلى من البطارية LFP. بطارية ليثيوم شحن يعتمد السيطرة الحالية وطريقة السيطرة على الجهد. وهذا هو، ويطبق شحن تيار مستمر أولا، عندما الكفاءة الحالية والشحن هي نسبيا عالية. بعد بطارية ليثيوم تصل الجهد معين، تبديل شاحن للمرحلة الثانية من الجهد المستمر الشحن، في هذه الفترة الكفاءة الحالية والشحن منخفضة. لقياس كفاءة الشحن من بطارية الليثيوم، ونحن نستخدم النسبة بين قدرة الشحن المستمر الجاري وإجمالي قدرة البطارية، ودعا "نسبة ثابتة الحالي". البيانات التجريبية على عروض نسبة ثابتة الحالي أن هناك فارق كبير بين البطاريات NMC / NCA وLFP اتهامهم عند درجة حرارة أقل من 10 ℃، ولكن الأمر يختلف تماما عند درجة حرارة أعلى من ذلك. هنا مثال، عندما كنا توجيه الاتهام لهم في 20 ℃، ونسبة ثابتة الحالي من بطارية ليثيوم NMC هي 52.75٪، وهو خمسة أضعاف للفوسفات ليثيوم الحديد (LFP) بطارية (10.08٪).

دورة الحياة ---- ودورة الحياة من يثيوم فوسفات الحديد (LFP) البطارية أفضل من بطارية ليثيوم NMC / NCA. الحياة النظرية لبطارية الليثيوم NMC هو 2000 دورات، ولكن يتلاشى قدرتها إلى 60٪ عند تشغيله 1000 دورة. حتى البطارية تسلا NCA المعروفة يمكن الحفاظ فقط 70٪ من طاقتها بعد 3000 دورات، في حين أن بطارية ليثيوم الحديد الفوسفات (LFP) سيبقى 80٪ بعد 3000 دورات.

المقارنة أعلاه يعطي صورة تقريبية عن مزايا وعيوب البطارية NMC / NCA وبطارية LFP. بطارية الليثيوم LFP آمنة، مع دورة حياة طويلة ومقاومة جيدة لدرجات الحرارة العالية. وبطارية ليثيوم NMC / NCA عالية في كثافة الطاقة، وعلى ضوء في الوزن والكفاءة في الشحن، مع مقاومة جيدة إلى درجة حرارة منخفضة. هذه الاختلافات تجعل لهم خيارين الرئيسية في السوق لتطبيقات متنوعة.

في الوقت الحاضر NMC (أنواع ني الغنية) وNCA الشركات المصنعة للبطارية الليثيوم اختيار هيدروكسيد الهيدرات بطارية الصف كمصدر الليثيوم للمواد الكاثود. يستخدم إنتاج بطارية LFP بواسطة الأسلوب المائية أيضا هيدروكسيد الليثيوم، رغم أن معظم الشركات المصنعة للبطارية LFP اختيار كربونات الليثيوم. هنا هو صورة من استهلاك هيدروكسيد الليثيوم في السوق الصينية في عام 2018، للرجوع اليها. 2018 هيدروكسيد الليثيوم استهلاك

Poworks

Poworks هي المهنية الصانع والمورد من مركبات الليثيوم.

أرشيف