01 – o fosfato de ferro e litio mostra unha tendencia ascendente

A batería de litio ten as vantaxes do seu pequeno tamaño, peso lixeiro, carga rápida e durabilidade. Pódese ver nas baterías de teléfonos móbiles e nas baterías de automóbiles. Entre elas, a batería de fosfato de ferro de litio e a batería de material ternario son dúas ramas principais das baterías de litio na actualidade.

Para os requisitos de seguridade, no campo dos turismos e vehículos para fins especiais, utilizouse a maior taxa a batería de enerxía de fosfato de litio-ferro con menor custo, tecnoloxía de produto relativamente máis madura e segura. A batería de litio ternaria con maior enerxía específica úsase amplamente no campo dos turismos. Nunha nova serie de anuncios, a proporción de baterías de fosfato de litio-ferro no campo dos vehículos de turismo aumentou de menos do 20 % antes a aproximadamente o 30 %.

O fosfato de litio e ferro (LiFePO4) é un dos materiais catódicos máis empregados para as baterías de ións de litio. Ten boa estabilidade térmica, menor absorción de humidade e un excelente rendemento do ciclo de descarga de carga en estado de carga completa. É o foco da investigación, a produción e o desenvolvemento no campo das baterías de ións de litio para o almacenamento de enerxía. Non obstante, debido ás limitacións da súa propia estrutura, a batería de ións de litio con fosfato de litio e ferro como material positivo ten unha condutividade deficiente, unha taxa de difusión lenta do ión de litio e un rendemento de descarga deficiente a baixas temperaturas. Isto resulta na baixa quilometraxe dos primeiros vehículos equipados con baterías de fosfato de litio e ferro, especialmente en condicións de baixas temperaturas.

Co fin de buscar o avance da quilometraxe de resistencia, especialmente despois de que a política de subvencións para os vehículos de novas enerxías propuxese requisitos máis elevados para a quilometraxe de resistencia do vehículo, a densidade de enerxía, o consumo de enerxía e outros aspectos, aínda que a batería de fosfato de litio-ferro ocupaba o mercado antes, a batería de litio ternaria con maior densidade de enerxía converteuse gradualmente na corrente principal do mercado de vehículos de pasaxeiros de novas enerxías. Pódese ver no último anuncio que, aínda que a proporción de baterías de fosfato de litio-ferro no campo dos vehículos de pasaxeiros se recuperou, a proporción de baterías ternarias de litio segue sendo de arredor do 70 %.

02 – a seguridade é a maior vantaxe

O níquel-cobalto-aluminio ou o níquel-cobalto-manganeso úsanse xeralmente como materiais ánodos para baterías de litio ternarias, pero a alta actividade destes materiais non só trae consigo unha alta densidade de enerxía, senón que tamén supón altos riscos para a seguridade. As estatísticas incompletas mostran que en 2019 o número de accidentes de autoignición de vehículos de novas enerxías foi 14 veces maior que en 2018, e marcas como Tesla, Weilai, BAIC e Weima produciron sucesivamente accidentes de autoignición.

Do accidente pódese observar que o lume se produce principalmente no proceso de carga ou xusto despois da carga, porque a batería aumentará de temperatura durante o funcionamento a longo prazo. Cando a temperatura da batería de litio ternaria supera os 200 °C, o material positivo descomponse facilmente e a reacción de oxidación leva a unha rápida fuga térmica e a unha combustión violenta. A estrutura olivina do fosfato de ferro e litio proporciona unha alta estabilidade á temperatura, e a súa temperatura de fuga alcanza os 800 °C e unha menor produción de gas, polo que é relativamente máis seguro. Tamén é por iso que, en función de consideracións de seguridade, os autobuses de nova enerxía xeralmente usan baterías de fosfato de ferro e litio, mentres que os autobuses de nova enerxía que usan baterías de litio ternarias non poden entrar temporalmente no catálogo de vehículos de nova enerxía para a súa promoción e aplicación.

Recentemente, dous vehículos eléctricos de Changan Auchan adoptaron baterías de fosfato de ferro e litio, o que é diferente das empresas de vehículos xerais que se centran nos automóbiles. Os dous modelos de Changan Auchan son o SUV e o monovolume. Xiong zewei, subdirector xeral do Instituto de Investigación de Chang'an Auchan, dixo ao xornalista: "Isto marca que Auchan entrou oficialmente na era da enerxía eléctrica despois de dous anos de esforzos".

En canto ao motivo polo que se empregan as baterías de fosfato de litio e ferro, Xiong afirmou que a seguridade dos vehículos de novas enerxías sempre foi un dos "puntos críticos" dos usuarios e tamén o que máis preocupa ás empresas. Tendo isto en conta, a batería de fosfato de litio e ferro que leva o novo coche superou a proba límite de cocción a chama de máis de 1300 °C, repouso a baixa temperatura de -20 °C, repouso a solución salina ao 3,5 %, impacto de presión externa de 11 kN, etc., e conseguiu a solución de seguridade de batería "catro sen medo": "sen medo á calor, sen medo ao frío, sen medo á auga, sen medo aos impactos".

Segundo os informes, o Changan Auchan x7ev está equipado cun motor síncrono de imán permanente cunha potencia máxima de 150 kW, cunha autonomía de máis de 405 km e unha batería de longa duración con 3000 cargas cíclicas. A temperaturas normais, só se necesita media hora para complementar a autonomía de máis de 300 km. «De feito, debido á existencia dun sistema de recuperación de enerxía de freada, a autonomía do vehículo pode alcanzar uns 420 km en condicións de traballo urbano», engadiu Xiong.

Segundo o plan de desenvolvemento da industria de vehículos de nova enerxía (2021-2035) (borrador para comentarios) emitido polo Ministerio de Industria e Tecnoloxías da Información, as vendas de vehículos de nova enerxía representarán arredor do 25 % en 2025. Pódese observar que a proporción de vehículos de nova enerxía seguirá aumentando no futuro. Neste contexto, incluída Chang'an Automobile, as empresas tradicionais de vehículos de marcas independentes están a acelerar o deseño do mercado de vehículos de nova enerxía.