A bateria é considerada o coração de um veículo elétrico; a marca, o material, a capacidade, o desempenho de segurança, etc., da bateria de um veículo elétrico tornaram-se "dimensões" e "parâmetros" importantes para avaliar um veículo elétrico. Atualmente, o custo da bateria de um veículo elétrico geralmente representa de 30% a 40% do custo total do veículo, podendo ser considerada um acessório essencial!
Atualmente, as baterias mais utilizadas em veículos elétricos no mercado são geralmente divididas em dois tipos: baterias de lítio ternárias e baterias de fosfato de ferro-lítio. A seguir, analisarei brevemente as diferenças, vantagens e desvantagens de cada uma:
1. Materiais diferentes:
O motivo pelo qual é chamado de "lítio ternário" e "fosfato de ferro-lítio" refere-se principalmente aos elementos químicos do "material do eletrodo positivo" da bateria de energia;
"Lítio ternário":
O material catódico utilizado é o manganato de lítio-níquel-cobalto (Li(NiCoMn)O₂), um material ternário para baterias de lítio. Este material combina as vantagens do óxido de lítio-cobalto, do óxido de lítio-níquel e do manganato de lítio, formando um sistema eutético trifásico com os três materiais. Devido ao efeito sinérgico ternário, seu desempenho geral é superior ao de qualquer composto de combinação única.
"Fosfato de ferro-lítio":
Refere-se às baterias de íon-lítio que utilizam fosfato de ferro-lítio como material catódico. Suas características são: não contém elementos metálicos preciosos como o cobalto, o custo da matéria-prima é baixo e os recursos de fósforo e ferro são abundantes na Terra, portanto não haverá problemas de abastecimento.
resumo
Os materiais de lítio ternário são escassos e seu preço está aumentando com o rápido desenvolvimento dos veículos elétricos. Eles têm preços elevados e sua disponibilidade é bastante limitada pelas matérias-primas utilizadas na sua produção. Essa é uma característica do lítio ternário atualmente.
O fosfato de ferro-lítio, por utilizar uma proporção menor de metais raros/preciosos e ser composto principalmente de ferro, um material barato e abundante, é mais econômico que as baterias ternárias de lítio e menos afetado pelas matérias-primas utilizadas na sua produção. Essa é a sua característica principal.
2. Densidades de energia diferentes:
Bateria de lítio ternária: Devido ao uso de mais elementos metálicos ativos, a densidade de energia das baterias de lítio ternárias convencionais geralmente fica entre 140 Wh/kg e 160 Wh/kg, sendo inferior à das baterias ternárias com alta proporção de níquel (160 Wh/kg).～180 Wh/kg); alguma densidade energética em relação ao peso pode atingir 180 Wh-240 Wh/kg.
"Fosfato de ferro-lítio": A densidade de energia é geralmente de 90 a 110 W/kg; algumas baterias inovadoras de fosfato de ferro-lítio, como as baterias tipo lâmina, têm uma densidade de energia de até 120 W/kg a 140 W/kg.
resumo
A maior vantagem da "bateria de lítio ternária" sobre a "bateria de fosfato de ferro-lítio" é sua alta densidade de energia e velocidade de carregamento rápida.
3. Adaptabilidade a diferentes temperaturas:
Resistência a baixas temperaturas:
Bateria ternária de lítio: A bateria ternária de lítio possui excelente desempenho em baixas temperaturas e pode manter cerca de 70% a 80% da capacidade normal da bateria a -20°C.°C.
Fosfato de ferro-lítio: Não resistente a baixas temperaturas: Quando a temperatura estiver abaixo de -10°C,
As baterias de fosfato de ferro-lítio se deterioram muito rapidamente. Elas conseguem manter apenas cerca de 50% a 60% da capacidade normal a -20°C.°C.
resumo
Existe uma grande diferença na adaptabilidade à temperatura entre a "bateria ternária de lítio" e a "bateria de fosfato de ferro-lítio"; a "bateria de fosfato de ferro-lítio" é mais resistente a altas temperaturas; e a "bateria ternária de lítio", resistente a baixas temperaturas, tem melhor vida útil em regiões do norte ou no inverno.
4. Diferentes tempos de vida:
Se a capacidade restante/capacidade inicial = 80% for usada como ponto final do teste, teste:
As baterias de fosfato de ferro-lítio têm uma vida útil mais longa do que as baterias de chumbo-ácido e as baterias de lítio-terceira. A "vida útil máxima" das baterias de chumbo-ácido instaladas em veículos é de apenas cerca de 300 ciclos; a bateria de lítio-terceira pode, teoricamente, durar até 2.000 ciclos, mas, na prática, sua capacidade cai para 60% após cerca de 1.000 ciclos; e a vida útil real das baterias de fosfato de ferro-lítio é de 2.000 ciclos, mantendo ainda 95% da capacidade, e sua vida útil teórica ultrapassa 3.000 ciclos.
resumo
As baterias de alta potência representam o ápice tecnológico das baterias. Ambos os tipos de baterias de lítio são relativamente duráveis. Teoricamente, a vida útil de uma bateria de lítio ternária é de 2.000 ciclos de carga e descarga. Mesmo que a carreguemos apenas uma vez por dia, ela pode durar mais de 5 anos.
5. Os preços são diferentes:
Como as baterias de fosfato de ferro-lítio não contêm metais preciosos, o custo das matérias-primas pode ser bastante reduzido. As baterias ternárias de lítio utilizam manganato de níquel-cobalto de lítio como material do eletrodo positivo e grafite como material do eletrodo negativo, portanto, seu custo é muito mais elevado do que o das baterias de fosfato de ferro-lítio.
A bateria ternária de lítio utiliza principalmente o material catódico ternário de "manganato de lítio-níquel-cobalto" ou "aluminato de lítio-níquel-cobalto" como eletrodo positivo, usando principalmente sais de níquel, cobalto e manganês como matérias-primas. O "elemento cobalto" nesses dois materiais catódicos é um metal precioso. De acordo com dados de sites relevantes, o preço de referência do cobalto metálico no mercado interno é de 413.000 yuans/tonelada e, com a redução dos custos de matéria-prima, o preço continua a subir. Atualmente, o custo das baterias ternárias de lítio é de 0,85 a 1 yuan/Wh e está aumentando devido à demanda do mercado; o custo das baterias de fosfato de ferro-lítio, que não contêm elementos de metais preciosos, é de apenas cerca de 0,58 a 0,6 yuan/Wh.
resumo
Como o "fosfato de ferro-lítio" não contém metais preciosos como o cobalto, seu preço é apenas 0,5 a 0,7 vezes o das baterias de lítio ternárias; o baixo preço é uma grande vantagem do fosfato de ferro-lítio.
Resumir
O motivo pelo qual os veículos elétricos prosperaram nos últimos anos e representam a direção futura do desenvolvimento automotivo, proporcionando aos consumidores uma experiência cada vez melhor, deve-se em grande parte ao desenvolvimento contínuo da tecnologia de baterias de alta potência.
Data da publicação: 28/10/2023
