Perbandingan NMC / NCA Lithium ion bateri dan LFP Battery

| Jerry Huang

Perbandingan NMC / NCA Lithium ion bateri dan LFP Battery

Pada masa ini, terdapat dua teknologi arus perdana bateri di pasaran, fosfat besi litium bateri semua-elektrik kenderaan (LFP) dan bateri lithium NMC / NCA. Kedua-dua jenis bersaing bateri dalam pelbagai bidang application / senario, dan medan persaingan paling sukar adalah di dalam industri kenderaan elektrik, yang menggunakan jumlah yang terbesar bateri lithium di China.

Ada telah lama perbandingan antara kedua-dua jenis bateri lithium-ion. Perbandingan keberkesanan kos boleh dengan mudah dibuat dengan membandingkan harga dan maklum balas pasaran EV menggunakan atas bateri. Tetapi untuk prestasi bateri, mari kita lihat beberapa butiran NMC / NCA bateri dan bateri LFP dengan menetapkan syarat, memerhatikan data eksperimen daripada mereka untuk pemahaman yang lebih baik.

Menurut eksperimen dari makmal bateri, pengeluar kenderaan elektrik, dan pengeluar bateri lithium-ion, walaupun setiap ujian mungkin mempunyai data yang berbeza halus, kesimpulan kelebihan dan kekurangan mereka cenderung untuk menjadi jelas. Lebih penting, pasaran telah membuat pilihan sendiri dan ia masih berlaku.

ketumpatan tenaga ---- Apabila teknologi semasa, ketumpatan tenaga sel tunggal NMC litium bateri komersial adalah sekitar 200Wh / kg, dan NCA bateri boleh mendapat lebih daripada 300Wh / kg tidak lama lagi; manakala ketumpatan tenaga LFP litium bateri pada asasnya berlegar sekitar 100 ~ 110Wh / kg, ada yang mungkin mendapat 130 ~ 190Wh / kg, tetapi ia adalah amat sukar untuk itu melebihi 200Wh / kg. NCA / NMC bateri digunakan kebanyakannya dalam kereta yang menggunakan kuasa kurang dan memihak kepada kelajuan yang pantas dan jarak jauh. Secara teorinya, kereta menggunakan bateri lithium NCA boleh berjalan lebih jauh daripada mereka yang menggunakan nombor yang sama bateri LFP; dan kenderaan LFP sebaik-baiknya dipilih untuk menjadi bas bandar pada masa ini, kerana pelbagai daripada mereka tidak lama, dan dapat mereka boleh dikenakan dalam jarak yang singkat di bandar-bandar, di mana banyak buasir mengecas mudah dibina.

pendudukan ruang ---- Pilih BYD untuk bas dan Tesla untuk kereta. Mendapat manfaat daripada ketumpatan tenaga yang lebih tinggi, NMC / NCA bateri sel tunggal boleh memberikan dua kali ganda ruang yang banyak sebagai bateri LFP, yang sangat penting untuk kereta yang mempunyai ruang yang terhad. Oleh itu, kita boleh melihatnya dalam pasaran komersial, Tesla tumpuan kepada NMC / NCA bateri, dan BYD menghasilkan LFP bateri. Jadi ada yang mengatakan di pasaran EV China, "Pilih BYD untuk bas dan Tesla untuk kereta". Manakala tahun ini pada Mac 2020, BYD mengumumkan baru menjimatkan ruang 50% daripada pak mereka sebelum pack LFP bateri mereka, dan mendapat jualan yang positif dengan mereka sedan Han EV dipasang dengan Bilah Bateri. Pada masa yang sama, Tesla melancarkan model baru mereka dikuasakan oleh LFP bateri dari perisian PPBK juga.

Keselamatan ---- Yang paling penting sekali, sebab bagi memilih bateri LFP untuk bas bandar kebimbangan penting keselamatan. Terdapat banyak kemalangan kebakaran dengan kereta Tesla daripada pengguna sejak Tesla Model S telah dibawa ke pasaran, walaupun sebab langsung api mungkin berbeza. Salah satu sebabnya ialah bahawa pek bateri Tesla terdiri daripada lebih daripada 7,000 unit Panasonic / Tesla NCA litium bateri. Jika unit-unit atau keseluruhan pek bateri mempunyai litar pintas dalaman, mereka boleh menghasilkan nyalaan terbuka walaupun api yang besar, terutamanya dalam kemalangan kereta; bersyukur kerana ia bertambah baik. Manakala bahan LFP akan kurang berkemungkinan untuk membakarnya dalam menghadapi litar pintas, dan ketahanan suhu yang tinggi adalah lebih baik berbanding dengan NCA / NMC litium bateri.

Suhu rendah & rintangan suhu tinggi ---- The fosfat besi litium (LFP) bateri mempunyai prestasi yang lebih baik untuk ketahanan suhu yang tinggi, manakala NCA / NMC adalah lebih baik untuk ketahanan suhu yang rendah. Biar saya memperkenalkan satu contoh. Pada suhu -20 ℃, litium bateri NMC boleh melepaskan 70,14% daripada kapasiti; manakala bateri fosfat besi litium (LFP) hanya boleh melepaskan 54,94%. Dataran tinggi voltan menunaikan NMC litium bateri adalah jauh lebih tinggi, dan ia bermula lebih awal daripada itu bateri LFP pada suhu rendah. Oleh itu, NMC bateri adalah pilihan yang lebih baik untuk aplikasi pada suhu rendah.

Pengecasan kecekapan ---- Kecekapan pengecasan NMC / NCA litium bateri adalah lebih tinggi daripada LFP bateri. Litium bateri mengecas mengamalkan semasa kawalan dan kaedah voltan kawalan. Iaitu, pengecasan arus malar digunakan dahulu, apabila kecekapan semasa dan caj yang tinggi secara perbandingan. Selepas bateri lithium mencapai voltan tertentu, recharger bertukar kepada peringkat kedua voltan malar mengecas, pada masa ini kecekapan semasa dan caj adalah rendah. Untuk mengukur kecekapan pengecasan bateri lithium, kami menggunakan nisbah antara kapasiti pengecasan malar semasa dan jumlah kapasiti bateri, yang dipanggil "nisbah malar semasa". Data eksperimen pada rancangan nisbah malar semasa yang terdapat sedikit perbezaan antara NMC / NCA dan LFP bateri mendakwa mereka pada suhu yang lebih rendah daripada 10 ℃, tetapi ia agak berbeza pada suhu yang lebih tinggi daripada itu. Berikut adalah contoh, apabila kita mendakwa mereka pada 20 ℃, nisbah berterusan-semasa bagi NMC litium bateri adalah 52,75%, iaitu lima kali ganda daripada fosfat besi litium (LFP) bateri (10.08%).

Kitaran hidup ---- Kehidupan kitaran fosfat besi litium bateri (LFP) adalah lebih baik daripada NMC / NCA litium bateri. Kehidupan teori NMC litium bateri 2000 kitaran, tetapi pudar kapasitinya kepada 60% apabila ia berjalan 1000 kitaran; walaupun bateri Tesla NCA yang paling terkenal hanya boleh mengekalkan 70% daripada kapasiti selepas 3000 kitaran, manakala bateri fosfat besi litium (LFP) akan kekal 80% selepas 3000 kitaran.

Perbandingan di atas memberikan gambaran kasar tentang kebaikan dan keburukan NMC / NCA bateri dan bateri LFP. Bateri lithium LFP adalah selamat, dengan kitaran hidup panjang dan rintangan yang baik kepada suhu yang tinggi; dan NMC / NCA litium bateri yang tinggi ketumpatan tenaga, cahaya dalam berat badan, cekap dalam mengecas, dengan rintangan yang baik kepada suhu yang rendah. perbezaan ini menjadikan mereka dua pilihan utama dalam pasaran untuk aplikasi diubah.

Pada masa kini NMC (jenis Ni-kaya) dan NCA pengeluar bateri litium pilih hidroksida monohydrate bateri gred sebagai sumber litium untuk bahan katod. Pengeluaran LFP bateri dengan kaedah hidroterma juga menggunakan litium hidroksida, walaupun kebanyakan pengeluar LFP bateri pilih karbonat litium. Berikut adalah gambar litium penggunaan hidroksida dalam pasaran China pada tahun 2018, untuk rujukan anda. 2018 Lithium Hidroksida Penggunaan