01 – фасфат літыя і жалеза дэманструе ўзыходзячую тэндэнцыю

Літыевыя батарэі маюць такія перавагі, як невялікі памер, лёгкая вага, хуткая зарадка і даўгавечнасць. Гэта можна ўбачыць на прыкладзе батарэй мабільных тэлефонаў і аўтамабільных акумулятараў. Сярод іх, літый-жалеза-фасфатныя батарэі і трайныя матэрыяльныя батарэі з'яўляюцца двума асноўнымі галінамі літыевых батарэй у цяперашні час.

Для забеспячэння бяспекі ў галіне легкавых аўтамабіляў і транспартных сродкаў спецыяльнага прызначэння больш часта выкарыстоўваюцца літый-жалеза-фасфатныя акумулятары з больш нізкай коштам, адносна больш сталай і бяспечнай тэхналогіяй. Трайныя літыевыя акумулятары з больш высокай удзельнай энергіяй шырока выкарыстоўваюцца ў галіне легкавых аўтамабіляў. У новай серыі аб'яваў доля літый-жалеза-фасфатных акумулятараў у галіне легкавых аўтамабіляў павялічылася з менш чым 20% да прыкладна 30%.

Літый-жалезафасфат (LiFePO4) з'яўляецца адным з распаўсюджаных катодных матэрыялаў для літый-іённых акумулятараў. Ён мае добрую тэрмічную стабільнасць, меншае паглынанне вільгаці і выдатныя цыклы зарадкі і разрадкі ў цалкам зараджаным стане. Ён з'яўляецца прадметам даследаванняў, вытворчасці і распрацовак у галіне літый-іённых акумулятараў для харчавання і захоўвання энергіі. Аднак з-за абмежаванняў уласнай структуры літый-іённы акумулятар з літый-жалезафасфатам у якасці станоўчага матэрыялу мае дрэнную праводнасць, павольную хуткасць дыфузіі літый-іённых акумулятараў і дрэнную разрадку пры нізкай тэмпературы. Гэта прыводзіць да нізкага прабегу ранніх аўтамабіляў, абсталяваных літый-жалезафасфатнымі акумулятарамі, асабліва ва ўмовах нізкай тэмпературы.

Каб дасягнуць прарыву ў павелічэнні прабегу, асабліва пасля таго, як палітыка субсідзіравання транспартных сродкаў на новых крыніцах энергіі высунула больш высокія патрабаванні да прабегу, шчыльнасці энергіі, спажывання энергіі і іншых аспектаў, нягледзячы на ​​тое, што літый-жалеза-фасфатныя акумулятары раней занялі рынак, трайныя літый-іённыя акумулятары з больш высокай шчыльнасцю энергіі паступова сталі асноўнымі на рынку пасажырскіх аўтамабіляў на новых крыніцах энергіі. З апошніх аб'яваў відаць, што, нягледзячы на ​​аднаўленне долі літый-жалеза-фасфатных акумулятараў у сферы пасажырскіх аўтамабіляў, доля трайных літый-іённых акумулятараў усё яшчэ складае каля 70%.

02 – бяспека — найвялікшая перавага

Нікель-кобальт-алюміній або нікель-кобальт-марганец звычайна выкарыстоўваюцца ў якасці анодных матэрыялаў для трайных літыевых акумулятараў, але высокая актыўнасць гэтых матэрыялаў не толькі забяспечвае высокую шчыльнасць энергіі, але і стварае высокія рызыкі для бяспекі. Няпоўная статыстыка паказвае, што ў 2019 годзе колькасць самазапальванняў аўтамабіляў на новых крыніцах энергіі была ў 14 разоў вышэйшай, чым у 2018 годзе, і такія брэнды, як Tesla, Weilai, BAIC і Weima, паслядоўна адзначалі аварыі з самазапальваннем.

З аварыі відаць, што ўзгаранне ў асноўным адбываецца ў працэсе зарадкі або адразу пасля зарадкі, таму што акумулятар падчас працяглай працы награваецца. Калі тэмпература трайнога літыевага акумулятара перавышае 200°C, станоўчы матэрыял лёгка раскладаецца, і рэакцыя акіслення прыводзіць да хуткага цеплавога выкіду і моцнага ўзгарання. Структура алівіна фасфату жалеза літыя забяспечвае высокую тэмпературную стабільнасць, а тэмпература выкіду дасягае 800°C, і меншае выпрацоўку газу, таму ён адносна бяспечны. Менавіта таму, зыходзячы з меркаванняў бяспекі, новыя энергетычныя аўтобусы звычайна выкарыстоўваюць літыева-жалеза-фасфатныя акумулятары, у той час як новыя энергетычныя аўтобусы з трайнымі літыевымі акумулятарамі часова не могуць увайсці ў каталог новых энергетычных транспартных сродкаў для рэкламы і прымянення.

Нядаўна два электрамабілі Changan Auchan былі абсталяваны літый-жалеза-фасфатнымі батарэямі, што адрозніваецца ад агульнадаступных аўтамабіляў, якія спецыялізуюцца на легкавых аўтамабілях. Дзве мадэлі Changan Auchan - гэта пазадарожнік і мінівэн. Сюн Цзэвэй, намеснік генеральнага дырэктара навукова-даследчага інстытута Chang'an Auchan, сказаў журналісту: «Гэта азначае, што Auchan афіцыйна ўступіў у эру электрамабіляў пасля двух гадоў намаганняў».

Што да прычын выкарыстання літый-жалеза-фасфатных акумулятараў, Сюн сказаў, што бяспека транспартных сродкаў на новых крыніцах энергіі заўсёды была адной з «балючых кропак» карыстальнікаў, а таксама адной з найбольш занепакоеных для прадпрыемстваў. Улічваючы гэта, літый-жалеза-фасфатны акумулятар, усталяваны ў новым аўтамабілі, прайшоў выпрабаванні на абпал пры тэмпературы больш за 1300°C, вытрымку пры нізкай тэмпературы -20°C, вытрымку ў 3,5% растворы солі, уздзеянне знешняга ціску 11 кН і г.д., і атрымаў рашэнне аб бяспецы акумулятара «чатыры не баяцца»: «не баіцца цяпла, не баіцца холаду, не баіцца вады, не баіцца ўдараў».

Паводле паведамленняў, Changan Auchan x7ev абсталяваны сінхронным рухавіком з пастаяннымі магнітамі максімальнай магутнасцю 150 кВт, прабегам больш за 405 км і звышдоўгатрывалай батарэяй з 3000 цыклічнымі зарадкамі. Пры нармальнай тэмпературы прабегу больш за 300 км патрабуецца ўсяго паўгадзіны. «Насамрэч, дзякуючы наяўнасці сістэмы рэкуперацыі энергіі тармажэння, запас ходу аўтамабіля можа дасягаць каля 420 км у гарадскіх умовах», — дадаў Сюн.

Згодна з новым планам развіцця індустрыі энергетычных транспартных сродкаў (2021-2035 гг.) (праект для каментарыяў), апублікаваным Міністэрствам прамысловасці і інфармацыйных тэхналогій, да 2025 года продажы новых энергетычных транспартных сродкаў складуць каля 25%. Відаць, што доля новых энергетычных транспартных сродкаў будзе працягваць расці ў будучыні. У гэтым кантэксце, у тым ліку Chang'an Automobile, традыцыйныя незалежныя брэнды аўтамабіляў, паскараюць фарміраванне рынку новых энергетычных транспартных сродкаў.