بطارية LifePo₄ مقابل بطارية NCA/NCM

أبعاد المقارنة

بطارية LifePo₄ (LFP)

بطارية الليثيوم الثلاثية (NCM/NCA)

منطق الفرق الأساسي

حماية

المزايا واضحة: درجة حرارة الهروب الحرارية مرتفعة (حوالي 200-250) ، وليس من السهل إطلاق النار أو الانفجار عند التعرض لدرجة حرارة عالية أو ثقب أو بثق ؛ حتى لو كان هناك ماس قصير ، فإنه يتجلى في الغالب كدخان بدلاً من فتح النيران .

أضعف: درجة حرارة الهروب الحرارية منخفضة (حوالي 150-200) ، ويمكن أن تؤدي درجة الحرارة أو الثقب العالية بسهولة إلى "تفاعل سلسلة هارب حراري" (تحرير أكسجين كهربائي إيجابي + احتراق بالكهرباء) ، والذي يحتوي على خطر أعلى من الحريق {}}}

لا يحتوي القطب الإيجابي LifePo₄ على الأكسجين (بنية مستقرة) ، ويحتوي القطب الموجب الثلاثي على أكاسيد معدنية (يسهل إطلاق الأكسجين عند درجة حرارة عالية للمساعدة في الاحتراق) .

الحياة

المزايا واضحة: يمكن أن تصل عمر دورة الشحن والتفريغ إلى 2000-3000 في درجة حرارة الغرفة (السعة المتبقية أكبر من أو تساوي 80 ٪) ؛ يمكن أن تتجاوز بعض المنتجات عالية الجودة 5000 مرة (مثل LFP على مستوى تخزين الطاقة) .

أضعف: دورة دورة 1000-1500 (السعة المتبقية أكبر من أو تساوي 80 ٪) ؛ Ternary عالية النيكل (مثل NCM811) لها حياة أقصر (حول 800-1000 مرات) .

التركيب البلوري للمواد الثلاثية عرضة للمسحوق بسبب توسيع/انكماش الحجم أثناء الشحن والتفريغ ، في حين أن بنية LIFEPO₄ أكثر استقرارًا (هيكل أوليفين) .

كثافة الطاقة

العيوب: كثافة طاقة الخلية الواحدة تدور حول 150-200 wh/kg ؛ مستوى النظام (بما في ذلك الغلاف ، BMS) هو حول 100-150 wh/kg .

المزايا مهمة: كثافة طاقة الخلية الواحدة 200-300 wh/kg ؛ على مستوى النظام 150-250 wh/kg (يمكن الوصول إلى 300+) .

المواد الثلاثية لها قدرة نظرية أعلى (e . g . ncm سعة الإلكترود الإيجابية هي حول 150-220 mah/g ، lfp حوالي 170 مللي أمبير/جم) وكثافة أكبر .

كفاءة الشحن والتفريغ

أعلى (85 ٪ -90 ٪) ، وتوهين أقل الكفاءة أثناء الشحن والتفريغ الحالي (مناسب لشحن وتفريغ عالية التردد) .

كفاءة LFP مرتفعة (85 ٪ -95 ٪) ، لكنها أفضل قليلاً من LFP بشحنة عالية معدل وتفريغ (مثل أعلاه 1C) (بسبب انخفاض المقاومة الداخلية) .

الاختلافات صغيرة ويمكن كلاهما تلبية احتياجات معظم السيناريوهات .

القدرة على التكيف عالية ومنخفضة درجة الحرارة

استقرار درجة حرارة عالية ممتازة: أداء مستقر أقل من 60 درجة ، تسوس بطيء السعة ؛

أوجه القصور في درجة الحرارة المنخفضة: تنخفض السعة إلى 70 ٪ -80 ٪ في -10 ، وتنخفض إلى 50 ٪ -60} في -20 (مطلوب مساعدة تسخين) .

ميزة درجة الحرارة المنخفضة: 70 ٪ -80 ٪ من السعة يمكن الحفاظ عليها بدرجة -20 ، ويمكن الحفاظ على أكثر من 50 ٪ عند درجة -30 (لا مطلوب تسخين إضافي) ؛

عيب ارتفاع درجة الحرارة: تسارع تسوس السعة أعلى من 40 درجة ، ويمكن أن تؤدي درجة الحرارة المرتفعة على المدى الطويل بسهولة إلى مخاطر هاربة حرارية .

تتأثر الموصلية الأيونية للمواد الثلاثية بدرجة حرارة منخفضة ، ومعدل الترحيل الأيوني لـ LIFEPO₄ ينخفض بشكل كبير عند درجة حرارة منخفضة .

يكلف

المزايا واضحة: تكلفة المواد المنخفضة (بدون الكوبالت ، النيكل ، الحديد/الفوسفور الرخيص) ، تكلفة المونومر 20 ٪ -30 ٪ أقل من الثلاثية ؛ تكلفة دورة الحياة الكاملة (المحسوبة بعدد الدورات) أقل من 50 ٪ أقل .

التكلفة المرتفعة: الكوبالت (تمثل 40 ٪ -50 ٪ من تكاليف المواد) وتقلب أسعار النيكل بشكل كبير (أسعار الكوبالت في عام 2023 ستكون حوالي 300 يوان ، 000 للطن ، أكثر من 1 ،000 أضعاف الحديد) ؛ تكاليف دورة حياة عالية .

تمثل مادة القطب الإيجابي 60 ٪ من تكلفة البطارية . المواد الثلاثية تعتمد على المعادن عالية السعر ، في حين أن مواد LFP رخيصة ومستقرة .

ميزات أخرى

لا يوجد تأثير ذاكرة ، يمكن أن يتم تفريغها بعمق (إلى 20 ٪ من الطاقة المتبقية لا تؤثر على الحياة) ؛ كثافة حجم منخفضة (حجم أكبر في نفس السعة) .

لا يوجد تأثير ذاكرة ، تفريغ عميق (<20%) has a greater impact on life; high volume density (smaller volume at the same capacity).

--

نوع المشهد

المتطلبات الأساسية

نوع البطارية المفضل

اختيار منطق

تخزين الطاقة الشمسية

Long Life (8-10 سنوات) ، سلامة عالية (عملية خارجية/طويلة الأجل) ، التكلفة المنخفضة ، شحن وتفريغ عالي التردد

LFP

تتوافق حياة الدورة (2000+) مع دورة حياة20- للعام الضوئي ؛ إنه أكثر أمانًا وأكثر موثوقية في بيئات درجة الحرارة/الرطبة في الهواء الطلق ؛ وتكلفة الدورة الكاملة منخفضة .

تخزين الطاقة المنزلي / التجاري

آمنة (سيناريوهات المنزل) ، سعة كبيرة ، صيانة منخفضة

LFP

تجنب مخاطر الحرائق (العائلات حساسة للغاية للسلامة) ؛ لا حاجة لاستبدال متكرر (تقليل تكاليف الصيانة) .

السيارات الكهربائية (سيارات الركاب)

القدرة على التحمل (كثافة الطاقة) ، أداء درجة الحرارة المنخفضة (السوق الشمالية)

NCM/NCA

يمكن أن تزيد كثافة الطاقة العالية (300 WH/kg) عمر البطارية إلى 600 كم+؛ عمر البطارية أقل تدهورًا في درجات الحرارة المنخفضة في الشتاء الشمالي .

السيارات الكهربائية (المركبات التجارية)

دورة طويلة (الشحن والتفريغ مرة واحدة في اليوم ، أكثر من 5 سنوات) ، التكلفة المنخفضة

LFP

المركبات التجارية لها متطلبات منخفضة النطاق (200-300 km) ولكن متطلبات الدورة العالية (أكثر من 1500 مرة) ، لذلك LFP أكثر ملاءمة .

الأجهزة المحمولة

خفيف الوزن (صغير الحجم) ، محمول ، استخدام قصير الأجل

NCM/NCA

كثافة الطاقة العالية (أخف وزنا وأرق في نفس السعة) ، مناسبة لبنوك الطاقة الشمسية ، مستلزمات الطاقة الخارجية ({0}} kwh) ، إلخ .

درجة حرارة منخفضة / مناطق باردة للغاية

الشحن الطبيعي والتفريغ في درجات حرارة منخفضة (مثل مناطق الارتفاع المرتفعة)

NCM/NCA

لا يزال من الممكن أن تعمل بشكل ثابت أقل من درجة -20 ، لكن LFP يحتاج إلى مساعدة في التدفئة (يزيد من استهلاك الطاقة) .

محطة طاقة تخزين كبيرة للطاقة

سعة كبيرة (مستوى MWH) ، حياة طويلة جدًا (10 سنوات +) ، آمنة تمامًا

LFP

الاستثمار الفردي كبير ، لذلك يجب التحكم في التكاليف ؛ بمجرد حدوث حريق في محطة توليد الكهرباء ، تكون العواقب خطيرة ، لذا فإن السلامة هي الأولوية ؛ يجب أن تتوافق حياة دورة الدورة مع فترة التشغيل 20-