باتری خودرو قلب یک وسیله نقلیه الکتریکی نامیده می‌شود؛ برند، جنس، ظرفیت، عملکرد ایمنی و غیره باتری یک وسیله نقلیه الکتریکی به «ابعاد» و «پارامترهای» مهمی برای اندازه‌گیری یک وسیله نقلیه الکتریکی تبدیل شده‌اند. در حال حاضر، هزینه باتری یک وسیله نقلیه الکتریکی عموماً 30 تا 40 درصد از کل وسیله نقلیه است که می‌توان گفت یک لوازم جانبی اصلی است!
در حال حاضر، باتری‌های اصلی مورد استفاده در خودروهای الکتریکی موجود در بازار به طور کلی به دو نوع تقسیم می‌شوند: باتری‌های لیتیوم سه‌تایی و باتری‌های فسفات آهن لیتیوم. در ادامه، اجازه دهید به طور خلاصه تفاوت‌ها و مزایا و معایب این دو باتری را بررسی کنم:
۱. مواد مختلف:
دلیل اینکه به آن "لیتیوم سه‌تایی" و "فسفات آهن لیتیوم" گفته می‌شود، عمدتاً به عناصر شیمیایی "ماده الکترود مثبت" باتری اشاره دارد.
"لیتیوم سه‌تایی":
ماده کاتدی از ماده کاتدی سه‌تایی لیتیوم نیکل کبالت منگنات (Li(NiCoMn)O2) برای باتری‌های لیتیومی استفاده می‌کند. این ماده مزایای اکسید کبالت لیتیوم، اکسید نیکل لیتیوم و منگنات لیتیوم را ترکیب می‌کند و یک سیستم یوتکتیک سه‌فاز از این سه ماده تشکیل می‌دهد. به دلیل اثر هم‌افزایی سه‌گانه، عملکرد جامع آن از هر ترکیب ترکیبی واحدی بهتر است.
«فسفات آهن لیتیم»:
به باتری‌های لیتیوم-یونی اشاره دارد که از فسفات آهن لیتیوم به عنوان ماده کاتدی استفاده می‌کنند. ویژگی‌های آن این است که حاوی عناصر فلزی گرانبها مانند کبالت نیست، قیمت مواد اولیه پایین است و منابع فسفر و آهن در زمین فراوان است، بنابراین هیچ مشکلی در تأمین وجود نخواهد داشت.
خلاصه
مواد لیتیوم سه‌گانه کمیاب هستند و با توسعه سریع وسایل نقلیه الکتریکی، این مواد نیز در حال افزایش هستند. قیمت آنها بالا است و به شدت توسط مواد اولیه بالادستی محدود می‌شوند. این یکی از ویژگی‌های لیتیوم سه‌گانه در حال حاضر است؛
فسفات آهن لیتیوم، به دلیل اینکه از نسبت کمتری از فلزات نادر/گرانبها استفاده می‌کند و عمدتاً از آهن ارزان و فراوان تشکیل شده است، ارزان‌تر از باتری‌های لیتیوم سه‌تایی است و کمتر تحت تأثیر مواد اولیه بالادستی قرار می‌گیرد. این ویژگی آن است.
۲. چگالی‌های انرژی مختلف:
«باتری لیتیوم سه‌تایی»: به دلیل استفاده از عناصر فلزی فعال‌تر، چگالی انرژی باتری‌های لیتیوم سه‌تایی رایج عموماً (140wh/kg ~ 160wh/kg) است که کمتر از چگالی انرژی باتری‌های سه‌تایی با نسبت نیکل بالا (160wh/kg) است.～180 وات ساعت بر کیلوگرم)؛ چگالی انرژی برخی از وزن‌ها می‌تواند به 180 تا 240 وات ساعت بر کیلوگرم برسد.
«فسفات آهن لیتیوم»: چگالی انرژی عموماً ۹۰ تا ۱۱۰ وات بر کیلوگرم است؛ برخی از باتری‌های فسفات آهن لیتیوم نوآورانه، مانند باتری‌های تیغه‌ای، چگالی انرژی تا ۱۲۰ تا ۱۴۰ وات بر کیلوگرم دارند.
خلاصه
بزرگترین مزیت «باتری لیتیوم سه‌تایی» نسبت به «فسفات آهن لیتیوم» چگالی انرژی بالا و سرعت شارژ سریع آن است.
۳. سازگاری با دماهای مختلف:
مقاومت در برابر دمای پایین:
باتری لیتیوم سه‌تایی: باتری لیتیوم سه‌تایی عملکرد بسیار خوبی در دمای پایین دارد و می‌تواند حدود ۷۰٪ تا ۸۰٪ از ظرفیت باتری معمولی را در دمای -۲۰ درجه سانتیگراد حفظ کند.°C.
فسفات آهن لیتیم: در برابر دماهای پایین مقاوم نیست: وقتی دما کمتر از -10 باشد°C,
باتری‌های لیتیوم آهن فسفات خیلی سریع فرسوده می‌شوند. باتری‌های لیتیوم آهن فسفات فقط می‌توانند حدود ۵۰٪ تا ۶۰٪ از ظرفیت باتری معمولی را در دمای -۲۰ درجه سانتیگراد حفظ کنند.°C.
خلاصه
تفاوت زیادی در سازگاری دمایی بین «باتری لیتیوم سه‌تایی» و «فسفات آهن لیتیوم» وجود دارد؛ «فسفات آهن لیتیوم» در برابر دماهای بالا مقاوم‌تر است؛ و «باتری لیتیوم سه‌تایی» مقاوم در برابر دمای پایین، عمر باتری بهتری در مناطق شمالی یا زمستان دارد.
۴. طول عمرهای مختلف:
اگر ظرفیت باقیمانده/ظرفیت اولیه = ۸۰٪ به عنوان نقطه پایان آزمایش در نظر گرفته شود، موارد زیر را آزمایش کنید:
باتری‌های لیتیوم-آهن-فسفات عمر چرخه‌ای طولانی‌تری نسبت به باتری‌های سرب-اسید و باتری‌های لیتیوم-سه‌تایی دارند. «طولانی‌ترین عمر» باتری‌های سرب-اسید نصب‌شده روی خودرو ما تنها حدود ۳۰۰ بار است؛ باتری لیتیوم-سه‌تایی از نظر تئوری می‌تواند تا ۲۰۰۰ بار دوام بیاورد، اما در استفاده واقعی، ظرفیت آن پس از حدود ۱۰۰۰ بار به ۶۰٪ کاهش می‌یابد؛ و عمر واقعی باتری‌های لیتیوم-آهن-فسفات ۲۰۰۰ بار است، در حال حاضر هنوز ۹۵٪ ظرفیت وجود دارد و عمر چرخه مفهومی آن به بیش از ۳۰۰۰ بار می‌رسد.
خلاصه
باتری‌های قدرتی اوج تکنولوژیکی باتری‌ها هستند. هر دو نوع باتری لیتیومی نسبتاً بادوام هستند. از نظر تئوری، طول عمر یک باتری لیتیومی سه‌تایی ۲۰۰۰ چرخه شارژ و دشارژ است. حتی اگر روزی یک بار آن را شارژ کنیم، می‌تواند بیش از ۵ سال دوام بیاورد.
۵. قیمت‌ها متفاوت هستند:
از آنجایی که باتری‌های لیتیوم آهن فسفات حاوی مواد فلزی گرانبها نیستند، هزینه مواد اولیه می‌تواند بسیار کم شود. باتری‌های لیتیوم سه‌تایی از منگنات کبالت لیتیوم نیکل به عنوان ماده الکترود مثبت و گرافیت به عنوان ماده الکترود منفی استفاده می‌کنند، بنابراین هزینه آنها بسیار گران‌تر از باتری‌های لیتیوم آهن فسفات است.
باتری لیتیوم سه‌تایی عمدتاً از ماده کاتد سه‌تایی "لیتیوم نیکل کبالت منگنات" یا "لیتیوم نیکل کبالت آلومینات" به عنوان الکترود مثبت استفاده می‌کند و عمدتاً از نمک نیکل، نمک کبالت و نمک منگنز به عنوان مواد اولیه استفاده می‌کند. "عنصر کبالت" در این دو ماده کاتدی یک فلز گرانبها است. طبق داده‌های وب‌سایت‌های مربوطه، قیمت مرجع داخلی فلز کبالت 413000 یوان در هر تن است و با کاهش مواد، قیمت همچنان در حال افزایش است. در حال حاضر، هزینه باتری‌های لیتیوم سه‌تایی 0.85-1 یوان در هر ساعت است و در حال حاضر با تقاضای بازار در حال افزایش است. هزینه باتری‌های فسفات آهن لیتیوم که حاوی عناصر فلز گرانبها نیستند، تنها حدود 0.58-0.6 یوان در هر ساعت است.
خلاصه
از آنجایی که «فسفات آهن لیتیوم» حاوی فلزات گرانبهایی مانند کبالت نیست، قیمت آن تنها 0.5-0.7 برابر باتری‌های لیتیوم سه‌تایی است؛ قیمت ارزان، مزیت عمده فسفات آهن لیتیوم است.
خلاصه کنید
دلیل اینکه خودروهای برقی در سال‌های اخیر رونق گرفته‌اند و مسیر آینده توسعه خودرو را نشان می‌دهند و به مصرف‌کنندگان تجربه‌ای به طور فزاینده بهتر می‌دهند، تا حد زیادی به دلیل توسعه مداوم فناوری باتری‌های قدرت است.
زمان ارسال: ۲۸ اکتبر ۲۰۲۳
