01 – פוספט ליתיום ברזל מראה מגמת עלייה

לסוללת ליתיום יש את היתרונות של גודל קטן, משקל קל, טעינה מהירה ועמידות. ניתן לראות את זה מסוללת הטלפון הנייד וסוללת הרכב. ביניהם, סוללת ליתיום ברזל פוספט וסוללת חומר טריני הם שני ענפים עיקריים של סוללת ליתיום כיום.

לדרישות הבטיחות, בתחום מכוניות נוסעים ורכבים ייעודיים, נעשה שימוש בסוללת ליתיום ברזל פוספט בעלות נמוכה יותר, טכנולוגיית מוצר בוגרת יותר ובטוחה יותר בקצב גבוה יותר. סוללת הליתיום המשולשת עם אנרגיה ספציפית גבוהה יותר נמצאת בשימוש נרחב בתחום מכוניות נוסעים. במקבץ הודעות חדש, עלה שיעור סוללות הליתיום ברזל פוספט בתחום רכבי הנוסעים מפחות מ-20% בעבר לכ-30%.

ליתיום ברזל פוספט (LiFePO4) הוא אחד מחומרי הקתודה הנפוצים בשימוש עבור סוללות ליתיום-יון. יש לו יציבות תרמית טובה, פחות ספיגת לחות וביצועי מחזור פריקת טעינה מצוינים במצב טעון מלא. זהו המוקד של מחקר, ייצור ופיתוח בתחום סוללות ליתיום-יון לאחסון כוח ואנרגיה. עם זאת, בשל המגבלה של המבנה שלה, לסוללת הליתיום-יון עם ליתיום ברזל פוספט כחומר החיובי יש מוליכות ירודה, קצב דיפוזיה איטי של יון ליתיום וביצועי פריקה גרועים בטמפרטורה נמוכה. זה גורם לקילומטראז' הנמוך של כלי הרכב המוקדמים המצוידים בסוללת ליתיום ברזל פוספט, במיוחד במצב הטמפרטורה הנמוכה.

על מנת לחפש את פריצת הדרך של קילומטראז' סיבולת, במיוחד לאחר שמדיניות הסבסוד של רכבי אנרגיה חדשים הציגה דרישות גבוהות יותר לקילומטראז' סיבולת רכב, צפיפות אנרגיה, צריכת אנרגיה והיבטים אחרים, למרות שסוללת ליתיום ברזל פוספט תופסת את השוק קודם לכן, הליתיום השלישוני סוללה עם צפיפות אנרגיה גבוהה יותר הפכה בהדרגה לזרם המרכזי של שוק רכבי הנוסעים החדשים. ניתן לראות מההודעה האחרונה שלמרות ששיעור סוללת הליתיום ברזל פוספט בתחום רכבי הנוסעים התאושש, שיעור סוללת הליתיום הטרינרית עדיין עומד על כ-70%.

02 - בטיחות היא היתרון הגדול ביותר

ניקל קובלט אלומיניום או ניקל קובלט מנגן משמשים בדרך כלל כחומרי אנודה עבור סוללות ליתיום טרינריות, אך הפעילות הגבוהה של החומרים מביאה לא רק לצפיפות אנרגיה גבוהה, אלא גם מביאה לסיכונים ביטחוניים גבוהים. נתונים סטטיסטיים חלקיים מראים שבשנת 2019, מספר תאונות ההצתה העצמית של רכבי אנרגיה חדשים הוזכר פי 14 מזה ב-2018, ומותגים כמו Tesla, Weilai, BAIC וויימה פרצו ברציפות תאונות בהצתה עצמית.

ניתן לראות מהתאונה שהשריפה מתרחשת בעיקר בתהליך הטעינה, או מיד לאחר הטעינה, מכיוון שהסוללה תעלה בטמפרטורה בזמן פעולה ארוכת טווח. כאשר הטמפרטורה של סוללת ליתיום משולשת היא מעל 200 מעלות צלזיוס, החומר החיובי קל לפירוק, ותגובת החמצון מובילה לבריחה תרמית מהירה ולבעירה אלימה. מבנה האוליבין של פוספט ליתיום ברזל מביא ליציבות טמפרטורה גבוהה, וטמפרטורת הבור שלו מגיעה ל-800 מעלות צלזיוס, ופחות ייצור גז, כך שהוא בטוח יותר יחסית. זו גם הסיבה, בהתבסס על שיקולי בטיחות, אוטובוסים אנרגיה חדשים משתמשים בדרך כלל בסוללות ליתיום ברזל פוספט, בעוד שאוטובוסי אנרגיה חדשים המשתמשים בסוללות ליתיום משולשות אינם מסוגלים להיכנס זמנית לקטלוג של רכבי אנרגיה חדשים לצורך קידום ויישום.

לאחרונה, שני כלי רכב חשמליים של Changan Auchan אימצו סוללת ליתיום ברזל פוספט, השונה ממפעלי הרכב הכלליים המתמקדים במכוניות. שני הדגמים של Changan Auchan הם SUV ו-MPV. שיונג זוויי, סגן המנהל הכללי של מכון המחקר צ'אנגן אוצ'אן, אמר לכתב: "זה מסמן שאוצ'אן נכנסה רשמית לעידן הכוח החשמלי לאחר שנתיים של מאמצים".

באשר למה משתמשים בסוללת ליתיום ברזל פוספט, Xiong אמר כי הבטיחות של רכבי אנרגיה חדשים תמיד הייתה אחת מ"נקודות הכאב" של המשתמשים, וגם המודאגת ביותר על ידי ארגונים. בהתחשב בכך, ערכת סוללות הליתיום ברזל פוספט שנשאה המכונית החדשה השלימה את מבחן הגבול של אפייה להבה מעל 1300 מעלות צלזיוס, - עמידה בטמפרטורה נמוכה של 20 מעלות צלזיוס, תמיסת מלח של 3.5% עומדת, פגיעה בלחץ חיצוני של 11 קנו' וכו'. ., והשיג את פתרון בטיחות הסוללה "ארבעה לא מפחדים" של "לא מפחד מחום, לא מפחד מקור, לא מפחד ממים, לא מפחד מפגיעה".

על פי הדיווחים, Changan Auchan x7ev מצויד במנוע סינכרוני מגנט קבוע עם הספק מרבי של 150KW, עם קילומטראז' סיבולת של יותר מ-405 ק"מ וסוללת אורך חיים סופר ארוך עם טעינה מחזורית של 3000 פעמים. בטמפרטורה רגילה, לוקח רק חצי שעה להשלים את קילומטראז' הסיבולת של יותר מ-300 ק"מ. "למעשה, בשל קיומה של מערכת שחזור אנרגיית בלימה, סיבולת הרכב יכולה להגיע לכ-420 ק"מ בתנאי עבודה עירוניים". הוסיף שיונג.

על פי תוכנית הפיתוח החדשה של תעשיית רכבי האנרגיה (2021-2035) (טיוטה להערות) שהוציא משרד התעשייה וטכנולוגיית המידע, מכירות רכבי אנרגיה חדשים יהוו כ-25% עד שנת 2025. ניתן לראות כי שיעור רכבי אנרגיה חדשים ימשיכו לגדול בעתיד. בהקשר זה, כולל רכב צ'אנגן, מפעלי רכב מותג עצמאי מסורתי מאיצים את הפריסה של שוק רכבי אנרגיה חדשים.