Die Antriebsbatterie gilt als Herzstück eines Elektrofahrzeugs. Marke, Material, Kapazität, Sicherheitsmerkmale usw. der Batterie sind zu wichtigen Kriterien für die Bewertung eines Elektrofahrzeugs geworden. Aktuell machen die Batteriekosten in der Regel 30–40 % der Gesamtkosten aus – sie ist also ein unverzichtbares Zubehörteil!
Die derzeit auf dem Markt erhältlichen Standardbatterien für Elektrofahrzeuge lassen sich im Allgemeinen in zwei Typen unterteilen: ternäre Lithium-Ionen-Batterien und Lithium-Eisenphosphat-Batterien. Im Folgenden möchte ich kurz die Unterschiede sowie die Vor- und Nachteile der beiden Batterietypen analysieren:
1. Unterschiedliche Materialien:
Der Grund, warum es als „ternäres Lithium“ und „Lithium-Eisenphosphat“ bezeichnet wird, liegt hauptsächlich in den chemischen Elementen des „positiven Elektrodenmaterials“ der Leistungsbatterie.
"Ternäres Lithium":
Das Kathodenmaterial basiert auf Lithium-Nickel-Cobalt-Manganat (Li(NiCoMn)O₂) und ist für Lithiumbatterien geeignet. Es vereint die Vorteile von Lithium-Cobalt-Oxid, Lithium-Nickel-Oxid und Lithium-Manganat und bildet ein dreiphasiges eutektisches System. Dank des ternären Synergieeffekts bietet es eine bessere Gesamtleistung als jede einzelne Kombinationsverbindung.
"Lithium-Eisenphosphat"
Es handelt sich dabei um Lithium-Ionen-Batterien, die Lithium-Eisenphosphat als Kathodenmaterial verwenden. Ihre Merkmale sind, dass sie keine Edelmetalle wie Kobalt enthalten, der Rohstoffpreis niedrig ist und Phosphor und Eisen reichlich vorhanden sind, sodass keine Versorgungsprobleme auftreten.
Zusammenfassung
Ternäre Lithiummaterialien sind knapp und ihre Verfügbarkeit steigt mit der rasanten Entwicklung von Elektrofahrzeugen. Ihre Preise sind hoch und ihre Herstellung ist stark von vorgelagerten Rohstoffen abhängig. Dies ist ein Charakteristikum von ternärem Lithium zum jetzigen Zeitpunkt;
Lithium-Eisenphosphat ist aufgrund des geringeren Anteils an seltenen/edlen Metallen und der Tatsache, dass es hauptsächlich aus dem günstigen und reichlich vorhandenen Eisen besteht, preiswerter als ternäre Lithiumbatterien und weniger abhängig von vorgelagerten Rohstoffen. Dies ist sein charakteristisches Merkmal.
2. Unterschiedliche Energiedichten:
„Ternäre Lithiumbatterie“: Aufgrund der Verwendung aktiverer Metallelemente liegt die Energiedichte gängiger ternärer Lithiumbatterien im Allgemeinen bei (140–160 Wh/kg) und ist damit geringer als die von ternären Batterien mit hohem Nickelanteil (160 Wh/kg).～180 Wh/kg); die Energiedichte kann teilweise 180-240 Wh/kg erreichen.
„Lithium-Eisenphosphat“: Die Energiedichte beträgt im Allgemeinen 90-110 W/kg; einige innovative Lithium-Eisenphosphat-Batterien, wie z. B. Blade-Batterien, weisen eine Energiedichte von bis zu 120-140 W/kg auf.
Zusammenfassung
Der größte Vorteil der „ternären Lithiumbatterie“ gegenüber der „Lithium-Eisenphosphat-Batterie“ ist ihre hohe Energiedichte und schnelle Ladegeschwindigkeit.
3. Unterschiedliche Temperaturanpassungsfähigkeit:
Tieftemperaturbeständigkeit:
Ternäre Lithiumbatterie: Die ternäre Lithiumbatterie zeichnet sich durch hervorragende Tieftemperaturleistung aus und behält bei -20 °C etwa 70–80 % ihrer normalen Batteriekapazität.°C.
Lithium-Eisenphosphat: Nicht kältebeständig: Bei Temperaturen unter -10 °C°C,
Lithium-Eisenphosphat-Batterien verlieren sehr schnell an Kapazität. Bei -20 °C erreichen sie nur noch etwa 50 bis 60 % ihrer normalen Kapazität.°C.
Zusammenfassung
Es gibt einen großen Unterschied in der Temperaturanpassungsfähigkeit zwischen „ternären Lithiumbatterien“ und „Lithium-Eisenphosphat-Batterien“; „Lithium-Eisenphosphat-Batterien“ sind beständiger gegen hohe Temperaturen; und die kältebeständige „ternäre Lithiumbatterie“ hat eine bessere Batterielebensdauer in nördlichen Gebieten oder im Winter.
4. Unterschiedliche Lebensspannen:
Wenn die verbleibende Kapazität/Anfangskapazität = 80 % als Testendpunkt verwendet wird, testen Sie Folgendes:
Lithium-Eisenphosphat-Akkus weisen eine längere Lebensdauer als Blei-Säure- und ternäre Lithium-Batterien auf. Die maximale Lebensdauer unserer fahrzeugmontierten Blei-Säure-Batterien beträgt lediglich etwa 300 Ladezyklen; ternäre Lithium-Batterien können theoretisch bis zu 2000 Ladezyklen erreichen, ihre Kapazität sinkt jedoch im praktischen Einsatz nach etwa 1000 Zyklen auf 60 %. Lithium-Eisenphosphat-Akkus hingegen erreichen eine tatsächliche Lebensdauer von 2000 Ladezyklen, wobei sie zu diesem Zeitpunkt noch 95 % ihrer Kapazität aufweisen und ihre theoretische Lebensdauer mehr als 3000 Ladezyklen beträgt.
Zusammenfassung
Hochleistungsbatterien stellen die technologische Spitze der Batterieentwicklung dar. Beide Lithium-Batterietypen sind relativ langlebig. Theoretisch beträgt die Lebensdauer einer ternären Lithium-Batterie 2.000 Lade- und Entladezyklen. Selbst bei täglichem Aufladen kann sie über 5 Jahre halten.
5. Die Preise sind unterschiedlich:
Da Lithium-Eisenphosphat-Batterien keine Edelmetalle enthalten, können die Rohstoffkosten stark reduziert werden. Ternäre Lithiumbatterien verwenden Lithium-Nickel-Cobalt-Manganat als positives Elektrodenmaterial und Graphit als negatives Elektrodenmaterial, weshalb sie deutlich teurer sind als Lithium-Eisenphosphat-Batterien.
Die ternäre Lithiumbatterie verwendet hauptsächlich das ternäre Kathodenmaterial Lithium-Nickel-Cobalt-Manganat oder Lithium-Nickel-Cobalt-Aluminat als positive Elektrode. Als Rohstoffe dienen vorwiegend Nickel-, Cobalt- und Mangansalze. Das in diesen beiden Kathodenmaterialien enthaltene Cobalt ist ein Edelmetall. Laut Angaben relevanter Webseiten liegt der inländische Referenzpreis für Cobaltmetall bei 413.000 Yuan/Tonne und steigt mit sinkenden Materialkosten weiter an. Aktuell liegen die Kosten für ternäre Lithiumbatterien bei 0,85–1 Yuan/Wh und steigen mit der Marktnachfrage. Lithium-Eisenphosphat-Batterien, die keine Edelmetalle enthalten, kosten hingegen nur etwa 0,58–0,6 Yuan/Wh.
Zusammenfassung
Da Lithium-Eisenphosphat keine Edelmetalle wie Kobalt enthält, ist sein Preis nur 0,5-0,7 Mal so hoch wie der von ternären Lithiumbatterien; der niedrige Preis ist ein großer Vorteil von Lithium-Eisenphosphat.
Zusammenfassen
Der Grund dafür, dass Elektrofahrzeuge in den letzten Jahren einen Aufschwung erlebt haben und die zukünftige Richtung der Automobilentwicklung darstellen, wodurch den Verbrauchern ein immer besseres Erlebnis geboten wird, liegt größtenteils in der kontinuierlichen Weiterentwicklung der Antriebsbatterietechnologie.
Veröffentlichungsdatum: 28. Oktober 2023
