01 – litiumjernfosfat viser en stigende trend

Litiumbatterier har fordelene med liten størrelse, lett vekt, rask lading og holdbarhet. Dette kan sees fra mobiltelefonbatterier og bilbatterier. Blant dem er litiumjernfosfatbatterier og ternære batterier to hovedgrener innen litiumbatterier for tiden.

Av sikkerhetsmessige årsaker har litiumjernfosfatbatterier med lavere kostnad, relativt mer moden og sikker produktteknologi blitt brukt i større grad innen personbiler og spesialkjøretøy. Det ternære litiumbatteriet med høyere spesifikk energi er mye brukt innen personbiler. I en ny serie kunngjøringer har andelen litiumjernfosfatbatterier innen personbiler økt fra under 20 % tidligere til omtrent 30 %.

Litiumjernfosfat (LiFePO4) er et av de vanligste katodematerialene for litiumionbatterier. Det har god termisk stabilitet, mindre fuktighetsabsorpsjon og utmerket ytelse i lade- og utladningssyklusen under fulladet tilstand. Det er fokus for forskning, produksjon og utvikling innen litiumionbatterier for kraft og energilagring. På grunn av begrensningene i sin egen struktur har imidlertid litiumionbatterier med litiumjernfosfat som positivt materiale dårlig ledningsevne, langsom diffusjonshastighet for litiumion og dårlig utladningsytelse ved lav temperatur. Dette resulterer i lav kjørelengde for tidlige kjøretøy utstyrt med litiumjernfosfatbatterier, spesielt under lave temperaturforhold.

For å søke gjennombrudd innen utholdenhetskjørelengde, spesielt etter at subsidiepolitikken for nye energikjøretøyer har stilt høyere krav til kjøretøyets utholdenhetskjørelengde, energitetthet, energiforbruk og andre aspekter, selv om litiumjernfosfatbatterier okkuperte markedet tidligere, har ternære litiumbatterier med høyere energitetthet gradvis blitt hovedstrømmen i markedet for nye energibiler. Det kan sees fra den siste kunngjøringen at selv om andelen litiumjernfosfatbatterier innen personbiler har tatt seg opp igjen, er andelen litiumternære batterier fortsatt rundt 70 %.

02 – sikkerhet er den største fordelen

Nikkel-kobolt-aluminium eller nikkel-kobolt-mangan brukes vanligvis som anodematerialer for ternære litiumbatterier, men den høye aktiviteten til materialene medfører ikke bare høy energitetthet, men også høye sikkerhetsrisikoer. Ufullstendig statistikk viser at antallet selvantenningsulykker med nye energikjøretøyer var 14 ganger høyere i 2019 enn i 2018, og merker som Tesla, Weilai, BAIC og Weima har suksessivt opplevd selvantenningsulykker.

Det kan sees ut fra ulykken at brannen hovedsakelig oppstår under ladeprosessen, eller rett etter lading, fordi batteriets temperatur vil stige under langvarig drift. Når temperaturen til et ternært litiumbatteri er over 200 °C, er det lett å bryte ned det positive materialet, og oksidasjonsreaksjonen fører til rask termisk runaway og voldsom forbrenning. Olivinstrukturen til litiumjernfosfat gir høy temperaturstabilitet, og runaway-temperaturen når 800 °C, og mindre gassproduksjon, så det er relativt tryggere. Dette er også grunnen til at nye energibusser vanligvis bruker litiumjernfosfatbatterier av sikkerhetshensyn, mens nye energibusser som bruker ternære litiumbatterier midlertidig ikke kan bli en del av katalogen over nye energikjøretøy for markedsføring og anvendelse.

Nylig har to av Changan Auchans elektriske kjøretøy tatt i bruk litiumjernfosfatbatterier, noe som er forskjellig fra de vanlige bilprodusentene som fokuserer på biler. Changan Auchans to modeller er SUV og MPV. Xiong zewei, assisterende daglig leder ved Chang'an Auchan Research Institute, fortalte reporteren: «Dette markerer at Auchan offisielt har gått inn i elektrisk kraft etter to års innsats.»

Når det gjelder hvorfor litiumjernfosfatbatterier brukes, sa Xiong at sikkerheten til nye energikjøretøyer alltid har vært et av «smertepunktene» for brukerne, og også det som er mest bekymret for bedrifter. Med tanke på dette har litiumjernfosfatbatteripakken som brukes i den nye bilen bestått grensetesten på over 1300 °C flammeovn, –20 °C lavtemperaturholding, 3,5 % saltløsningholding, 11 kn eksternt trykkpåvirkning, osv., og oppnådd «fire ikke-redde» batterisikkerhetsløsninger: «ikke redd for varme, ikke redd for kulde, ikke redd for vann, ikke redd for støt».

Ifølge rapporter er Changan Auchan x7ev utstyrt med en permanentmagnetsynkronmotor med en maksimal effekt på 150 kW, med en utholdenhetskjørelengde på over 405 km og et batteri med superlang levetid med 3000 sykliske ladinger. Ved normal temperatur tar det bare en halvtime å supplere utholdenhetens kjørelengde på over 300 km. «Faktisk, på grunn av eksistensen av et system for gjenvinning av bremseenergi, kan kjøretøyets utholdenhet nå omtrent 420 km under bykjøringsforhold», la Xiong til.

I følge den nye utviklingsplanen for energibilindustrien (2021–2035) (utkast til høring) utstedt av departementet for industri og informasjonsteknologi, vil salget av nye energibiler utgjøre omtrent 25 % innen 2025. Det kan sees at andelen nye energibiler vil fortsette å øke i fremtiden. I denne sammenhengen, inkludert Chang'an Automobile, akselererer tradisjonelle uavhengige merkevarebilforetak utformingen av markedet for nye energibiler.