Uma comparação de NMC / NCA iões de lítio e LFP bateria

| Jerry Huang

Uma comparação de NMC / NCA iões de lítio e LFP bateria

Atualmente, existem duas tecnologias de baterias dominante no mercado para, fosfato de ferro de lítio totalmente elétrico veículos (LFP) e baterias de lítio NMC / NCA. Estes dois tipos de competir bateria em muitos campos de aplicação / cenários, eo campo competição mais difícil é na indústria de veículos elétricos, que consome a maior quantidade de baterias de lítio na China.

Há muito que existe comparação entre estes dois tipos de baterias de lítio. A comparação de custo-eficácia pode ser feita facilmente através da comparação dos preços e feedbacks do mercado do EV usando acima baterias. Mas para o desempenho da bateria, vamos dar uma olhada em alguns detalhes da bateria NMC / NCA ea bateria LFP, definindo condições, observando-se os dados experimentais de-los para uma melhor compreensão.

De acordo com as experiências de laboratórios de baterias, os fabricantes de veículos eléctricos, e fabricantes de baterias de iões de lítio, apesar de cada teste pode ter dados diferentes subtis, a conclusão das suas vantagens e desvantagens tende a ser claro. Mais importante, o mercado fez a sua própria escolha e que ainda está em curso.

densidade de energia ---- Após a tecnologia atual, a densidade de energia da célula única bateria de lítio comercial NMC é de cerca de 200Wh / kg e bateria NCA pode obter mais do que 300Wh / kg em breve; enquanto a densidade de energia de bateria de lítio LFP é, basicamente, oscilando em torno de 100 ~ 110Wh / kg, alguns podem obter 130 ~ 190Wh / kg, mas é muito difícil para isso a exceder 200Wh / kg. bateria NCA / NMC é aplicado principalmente em carros que consomem menos energia e em favor da velocidade rápida e de longo alcance. Teoricamente, carros usando baterias de lítio NCA pode correr mais do que aqueles que utilizam mesmo número de baterias LFP; e veículos LFP são preferencialmente escolhidos para serem autocarros urbanos no presente, porque a gama deles não é muito tempo, e eles podem ser cobrados a uma curta distância nas cidades, onde um monte de pilhas de carga pode ser facilmente construída.

Ocupação do espaço ---- Escolha BYD para autocarros e Tesla para carros. Beneficiaram de mais alta densidade de energia, uma única célula de bateria NMC / NCA pode fornecer duas vezes mais espaço como uma bateria LFP, o que é muito importante para os carros com espaço limitado. Assim, podemos vê-lo no mercado comercial, Tesla foco no NMC / bateria NCA, e BYD produz bateria LFP. Portanto, há um ditado no mercado de EV da China, "Escolha BYD para autocarros e Tesla para carros". Embora este ano, em março de 2020, BYD anunciou sua nova bateria LFP economia de espaço de 50% do seu bloco anterior, e tem vendas positivas com seu sedan Han EV instalado com o Battery Blade. Ao mesmo tempo, Tesla revelou seu novo modelo alimentado por bateria LFP do CATL também.

Segurança ---- O mais importante de tudo, a razão para a escolha da bateria LFP para ônibus da cidade é a preocupação essencial de segurança. Houve muitos acidentes de fogo com carros de Tesla de consumidores desde Tesla Model S foi trazido ao mercado, embora a razão direta de fogo podem ser diferentes. Uma razão é que a bateria de Tesla é composta de mais de 7.000 unidades de bateria de lítio Panasonic / Tesla NCA. Se estas unidades ou toda a bateria tem um curto-circuito interno, eles podem gerar chamas ainda grande incêndio, especialmente em acidente de carro; felizmente está melhorando. Enquanto o material LFP será muito menos provável queimadura encontrando um curto-circuito, e a sua elevada resistência à temperatura é muito melhor do que a de bateria de lítio NCA / NMC.

Baixa temperatura e resistência a alta temperatura ---- O fosfato de ferro de lítio (LFP) bateria tem uma melhor performance para a sua elevada resistência à temperatura, enquanto o NCA / NMC é melhor para a sua baixa resistência à temperatura. Deixe-me apresentar um exemplo. A uma temperatura de -20 ℃, a bateria de lítio NMC pode libertar 70,14% da sua capacidade; enquanto a bateria de fosfato de ferro de lítio (LFP) só pode libertar 54,94%. O patamar de voltagem de descarga de bateria de lítio NMC é muito mais elevado, e que começa mais cedo do que a da bateria LFP a baixa temperatura. Portanto, bateria NMC é uma escolha melhor para aplicações a baixa temperatura.

a eficiência de carregamento ---- A eficiência de carregamento de bateria de lítio NMC / NCA é maior do que a bateria LFP. Carregamento da bateria de lítio adopta-corrente de controlo e método de controlo de tensão. Isto é, a carga de corrente constante é aplicada em primeiro lugar, quando a eficiência da corrente e o carregamento são comparativamente elevados. Após a bateria de lítio chega a certa voltagem, o carregador muda para a segunda fase da tensão constante de carregamento, neste período, a eficiência da corrente e o carregamento são baixos. Para medir a eficiência de carregamento de uma bateria de lítio, usamos uma relação entre a capacidade de carga de corrente constante e a capacidade total da bateria, chamado “a proporção de corrente constante”. Os dados experimentais sobre os programas de relação de corrente constante que há pouca diferença entre pilhas NMC / NCA e LFP carregá-los a uma temperatura inferior a 10 ℃, mas é completamente diferente a uma temperatura maior do que isso. Aqui é um exemplo, em que carregá-los em 20 ℃, a razão de corrente constante de bateria de lítio NMC é 52,75%, o que é cinco vezes maior que o de fosfato de ferro de lítio bateria (LFP) (10,08%).

Ciclo de vida ---- O ciclo de vida de bateria de lítio de fosfato de ferro (LFP) é melhor do que a bateria de lítio NMC / NCA. A vida teórico de bateria de lítio é NMC 2000 ciclos, mas a sua capacidade de se desvanece para 60% quando se executa 1000 ciclos; ainda o mais conhecido bateria Tesla NCA só pode manter 70% da sua capacidade, após 3000 ciclos, ao passo que a bateria de fosfato de ferro de lítio (LFP) permanecerá 80% após 3000 ciclos.

A comparação acima dá uma imagem aproximada sobre as vantagens e desvantagens de bateria NMC / NCA ea bateria LFP. A bateria de lítio LFP é seguro, com ciclo de vida longo e boa resistência a alta temperatura; e bateria de lítio NMC / NCA é elevada em densidade de energia, luz em peso, eficiente em carregamento, com boa resistência à baixa temperatura. Estas diferenças fazem-lhes duas opções principais no mercado para aplicações variadas.

Hoje em dia NMC (tipos de Ni-ricos) e NCA fabricantes de baterias escolher mono-hidrato de hidróxido de lítio de qualidade para pilhas de lítio como fonte de material do cátodo. Produção de bateria LFP pelo método hidrotérmico também utiliza hidróxido de lítio, embora a maioria dos fabricantes de baterias LFP escolher o carbonato de lítio. Aqui está uma foto de lítio consumo de hidróxido no mercado da China em 2018, para sua referência. 2018 de hidróxido de lítio Consumo

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Poworks é um profissional fabricante e fornecedor de compostos de lítio.

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