Die jeweiligen Vor- und Nachteile von ternären Lithiumbatterien und Lithiumeisenphosphatbatterien

Die Power-Batterie gilt als Herzstück eines Elektrofahrzeugs. Marke, Material, Kapazität, Sicherheitsleistung usw. der Batterie eines Elektrofahrzeugs sind zu wichtigen „Dimensionen“ und „Parametern“ für die Bewertung eines Elektrofahrzeugs geworden. Derzeit betragen die Batteriekosten eines Elektrofahrzeugs in der Regel 30–40 % der Gesamtkosten des Fahrzeugs, was als Kernzubehör bezeichnet werden kann!

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Derzeit werden die in Elektrofahrzeugen verwendeten Standardbatterien im Allgemeinen in zwei Typen unterteilt: ternäre Lithiumbatterien und Lithiumeisenphosphatbatterien. Lassen Sie mich im Folgenden kurz die Unterschiede sowie die Vor- und Nachteile der beiden Batterien analysieren:

1. Verschiedene Materialien:

Der Grund, warum es „ternäres Lithium“ und „Lithiumeisenphosphat“ genannt wird, bezieht sich hauptsächlich auf die chemischen Elemente des „positiven Elektrodenmaterials“ der Leistungsbatterie;

"Ternäres Lithium":

Das Kathodenmaterial besteht aus Lithium-Nickel-Kobalt-Manganat (Li(NiCoMn)O2), einem ternären Kathodenmaterial für Lithiumbatterien. Dieses Material vereint die Vorteile von Lithium-Kobaltoxid, Lithium-Nickeloxid und Lithium-Manganat und bildet ein dreiphasiges eutektisches System der drei Materialien. Dank des ternären Synergieeffekts ist seine Gesamtleistung besser als die jeder einzelnen Kombinationsverbindung.

„Lithiumeisenphosphat“:

Bezeichnet Lithium-Ionen-Batterien mit Lithiumeisenphosphat als Kathodenmaterial. Sie zeichnen sich dadurch aus, dass sie keine Edelmetalle wie Kobalt enthalten, der Rohstoffpreis niedrig ist und Phosphor und Eisen in großen Mengen auf der Erde vorhanden sind, sodass es keine Versorgungsprobleme geben wird.

Zusammenfassung

Ternäre Lithiummaterialien sind knapp und werden mit der rasanten Entwicklung von Elektrofahrzeugen immer knapper. Ihre Preise sind hoch und die Rohstoffverfügbarkeit ist stark eingeschränkt. Dies ist derzeit ein Merkmal von ternärem Lithium.

Lithiumeisenphosphat ist aufgrund seines geringeren Anteils an seltenen/edlen Metallen und des überwiegend billigen und reichlich vorhandenen Eisens günstiger als ternäre Lithiumbatterien und weniger von den vorgelagerten Rohstoffen abhängig. Dies ist seine Besonderheit.

2. Unterschiedliche Energiedichten:

„Ternäre Lithiumbatterie“: Aufgrund der Verwendung aktiverer Metallelemente beträgt die Energiedichte herkömmlicher ternärer Lithiumbatterien im Allgemeinen (140 Wh/kg bis 160 Wh/kg), was niedriger ist als die von ternären Batterien mit hohem Nickelanteil (160 Wh/kg).180 Wh/kg); die Energiedichte bei manchen Gewichten kann 180 Wh–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, haben eine Energiedichte von bis zu 120 W/kg–140 W/kg.

Zusammenfassung

Der größte Vorteil der „ternären Lithiumbatterie“ gegenüber „Lithiumeisenphosphat“ ist ihre hohe Energiedichte und schnelle Ladegeschwindigkeit.

3. Unterschiedliche Temperaturanpassungsfähigkeit:

Kältebeständigkeit:

Ternäre Lithiumbatterie: Die ternäre Lithiumbatterie verfügt über eine ausgezeichnete Leistung bei niedrigen Temperaturen und kann bei -20 °C etwa 70 % bis 80 % der normalen Batteriekapazität aufrechterhalten.°C.

Lithiumeisenphosphat: Nicht kältebeständig: Bei Temperaturen unter -10°C,

Lithium-Eisenphosphat-Batterien verfallen sehr schnell. Lithium-Eisenphosphat-Batterien können bei -20 °C nur etwa 50 bis 60 % der normalen Batteriekapazität aufrechterhalten.°C.

Zusammenfassung

Es gibt einen großen Unterschied in der Temperaturanpassungsfähigkeit zwischen „ternären Lithiumbatterien“ und „Lithiumeisenphosphat“. „Lithiumeisenphosphat“ ist widerstandsfähiger gegen hohe Temperaturen, und die kältebeständige „ternäre Lithiumbatterie“ hat eine bessere Batterielebensdauer in nördlichen Gebieten oder im Winter.

4. Unterschiedliche Lebensdauer:

Wenn die verbleibende Kapazität/Anfangskapazität = 80 % als Testendpunkt verwendet wird, testen Sie:

Lithium-Eisenphosphat-Akkus haben eine längere Lebensdauer als Blei-Säure-Batterien und ternäre Lithium-Batterien. Die „längste Lebensdauer“ unserer fahrzeugmontierten Blei-Säure-Batterien beträgt nur etwa 300 Mal; die ternäre Lithium-Batterie kann theoretisch bis zu 2.000 Mal halten, im tatsächlichen Gebrauch sinkt die Kapazität jedoch nach etwa 1.000 Mal auf 60 %; und die tatsächliche Lebensdauer von Lithium-Eisenphosphat-Batterien beträgt 2.000 Mal, zu diesem Zeitpunkt sind noch 95 % der Kapazität vorhanden, und ihre konzeptionelle Lebensdauer erreicht mehr als 3.000 Mal.

Zusammenfassung

Power-Batterien sind die technologische Spitze der Batterietechnologie. Beide Lithiumbatterietypen sind relativ langlebig. Theoretisch beträgt die Lebensdauer einer ternären Lithiumbatterie 2.000 Lade- und Entladezyklen. Selbst wenn wir sie einmal täglich aufladen, kann sie mehr als fünf Jahre halten.

5. Die Preise sind unterschiedlich:

Da Lithium-Eisenphosphat-Batterien keine Edelmetalle enthalten, können die Rohstoffkosten deutlich gesenkt werden. Ternäre Lithium-Batterien verwenden Lithium-Nickel-Kobalt-Manganat als positives Elektrodenmaterial und Graphit als negatives Elektrodenmaterial. Daher sind sie deutlich teurer als Lithium-Eisenphosphat-Batterien.

Die ternäre Lithiumbatterie verwendet hauptsächlich das ternäre Kathodenmaterial „Lithium-Nickel-Kobalt-Manganat“ oder „Lithium-Nickel-Kobaltaluminat“ als positive Elektrode und verwendet hauptsächlich Nickelsalz, Kobaltsalz und Mangansalz als Rohstoffe. Das Kobaltelement in diesen beiden Kathodenmaterialien ist ein Edelmetall. Laut Daten einschlägiger Websites liegt der inländische Referenzpreis für Kobaltmetall bei 413.000 Yuan/Tonne und steigt mit der Materialreduzierung weiter an. Die Kosten für ternäre Lithiumbatterien liegen derzeit bei 0,85 bis 1 Yuan/Wh und steigen mit der Marktnachfrage weiter an. Die Kosten für Lithium-Eisenphosphat-Batterien ohne Edelmetallelemente liegen bei nur etwa 0,58 bis 0,6 Yuan/Wh.

Zusammenfassung

Da „Lithiumeisenphosphat“ keine Edelmetalle wie Kobalt enthält, ist sein Preis nur 0,5- bis 0,7-mal so hoch wie der von ternären Lithiumbatterien. Der niedrige Preis ist ein großer Vorteil von Lithiumeisenphosphat.

 

Zusammenfassen

Der Grund, warum Elektrofahrzeuge in den letzten Jahren einen Aufschwung erlebt haben und die Zukunft der Automobilentwicklung darstellen, indem sie den Verbrauchern ein immer besseres Erlebnis bieten, liegt größtenteils in der kontinuierlichen Weiterentwicklung der Batterietechnologie.


Veröffentlichungszeit: 28. Oktober 2023

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