01 – фасфат літый-жалеза паказвае тэндэнцыю да росту

Літыевая батарэя мае невялікія памеры, лёгкі вага, хуткую зарадку і даўгавечнасць. Гэта відаць з акумулятара мабільнага тэлефона і аўтамабільнага акумулятара. Сярод іх літый-жалеза-фасфатная батарэя і трохкомпонентная батарэя - гэта дзве асноўныя галіны літыевай батарэі.

У адпаведнасці з патрабаваннямі бяспекі ў галіне легкавых аўтамабіляў і транспартных сродкаў спецыяльнага прызначэння больш часта выкарыстоўваліся літый-жалеза-фасфатныя акумулятары харчавання з больш нізкім коштам, адносна больш сталымі і бяспечнымі тэхналогіямі. Тройная літыевая батарэя з больш высокай удзельнай энергіяй шырока выкарыстоўваецца ў галіне легкавых аўтамабіляў. У новай серыі аб'яваў доля літый-жалеза-фасфатных акумулятараў у легкавых аўтамабілях павялічылася з менш чым 20% да прыкладна 30%.

Фасфат літый-жалеза (LiFePO4) з'яўляецца адным з часта выкарыстоўваюцца катодных матэрыялаў для літый-іённых батарэй. Ён мае добрую тэрмічную стабільнасць, меншае паглынанне вільгаці і выдатную прадукцыйнасць цыкла разрадкі пры цалкам зараджаным стане. Ён знаходзіцца ў цэнтры ўвагі даследаванняў, вытворчасці і распрацовак у галіне харчавання і назапашвання энергіі літый-іённых батарэй. Аднак з-за абмежаванняў уласнай структуры літый-іённы акумулятар з фасфатам літый-жалеза ў якасці станоўчага матэрыялу мае дрэнную праводнасць, нізкую хуткасць дыфузіі іёнаў літыя і дрэнны разрад пры нізкай тэмпературы. Гэта прыводзіць да малога прабегу першых аўтамабіляў, абсталяваных літый-жалеза-фасфатнымі батарэямі, асабліва ва ўмовах нізкіх тэмператур.

Для таго, каб дасягнуць прарыву ў прабегу на цягавітасць, асабліва пасля таго, як палітыка субсідзіравання аўтамабіляў з новай энергіяй вылучыла больш высокія патрабаванні да прабегу, шчыльнасці энергіі, спажывання энергіі і іншых аспектаў, хаця літый-жалеза-фасфатная батарэя займае рынак раней, трайны літый акумулятар з больш высокай шчыльнасцю энергіі паступова стаў асноўным напрамкам рынку пасажырскіх аўтамабіляў новай энергіі. З апошняга паведамлення відаць, што, хоць доля літый-жалеза-фасфатных акумулятараў у легкавых аўтамабілях аднавілася, доля літыева-тройных батарэй па-ранейшаму складае каля 70%.

02 - бяспека - самая вялікая перавага

Нікель-кобальт-алюміній або нікель-кобальт-марганец звычайна выкарыстоўваюцца ў якасці анодных матэрыялаў для трохкомпонентных літыевых батарэй, але высокая актыўнасць матэрыялаў не толькі забяспечвае высокую шчыльнасць энергіі, але і стварае высокія рызыкі бяспекі. Няпоўная статыстыка паказвае, што ў 2019 годзе колькасць аварый з самазагараннем новых энергетычных транспартных сродкаў была ў 14 разоў большая, чым у 2018 годзе, і такія брэнды, як Tesla, Weilai, BAIC і Weima паслядоўна ўспыхнулі аварыі з самазагараннем.

З аварыі відаць, што пажар у асноўным адбываецца ў працэсе зарадкі або адразу пасля зарадкі, таму што падчас працяглай працы акумулятар будзе награвацца. Калі тэмпература трохкомпонентнай літыевай батарэі перавышае 200 °C, станоўчы матэрыял лёгка раскладаецца, і рэакцыя акіслення прыводзіць да хуткага цеплавога разгону і бурнага ўзгарання. Алівінавая структура фасфату літый-жалеза забяспечвае высокую тэмпературную стабільнасць, а яго тэмпература ўцякання дасягае 800 °C і меншае вылучэнне газу, таму ён адносна бяспечней. Гэта таксама тое, чаму з меркаванняў бяспекі новыя энергетычныя аўтобусы звычайна выкарыстоўваюць літый-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 прасоўвання і прымянення.

Нядаўна два электрамабілі Changan Auchan прынялі літый-жалеза-фасфатныя акумулятары, якія адрозніваюцца ад звычайных аўтамабільных прадпрыемстваў, якія засяроджваюцца на аўтамабілях. Дзве мадэлі Changan Auchan - гэта SUV і MPV. Сюн Цэвэй, намеснік генеральнага дырэктара Навукова-даследчага інстытута Чан'ань Ашан, сказаў журналісту: «гэта азначае, што Auchan афіцыйна ўступіў у эру электраэнергіі пасля двух гадоў намаганняў».

Што датычыцца таго, чаму выкарыстоўваецца літый-жалеза-фасфатны акумулятар, Сюн сказаў, што бяспека новых энергетычных транспартных сродкаў заўсёды была адной з «болевых кропак» карыстальнікаў, а таксама найбольшай занепакоенасцю прадпрыемстваў. Улічваючы гэта, літый-жалеза-фасфатны акумулятар, які ўсталяваны ў новым аўтамабілі, прайшоў лімітавае выпрабаванне пры тэмпературы больш за 1300 °C пры выпяканні ў полымі, – 20 °C пры нізкай тэмпературы пры стаянні, 3,5% растворы солі пры стаянні, уздзеянні вонкавага ціску 11 кН і г.д. ., і дасягнулі рашэння бяспекі батарэі «чатыры не баяцца»: «не баяцца цяпла, не баяцца холаду, не баяцца вады, не баяцца ўдараў».

Згодна з паведамленнямі, Changan Auchan x7ev абсталяваны сінхронным рухавіком з пастаяннымі магнітамі з максімальнай магутнасцю 150 кВт, з прабегам больш за 405 км і батарэяй звышдоўгага тэрміну службы з 3000 цыклічнымі зарадкамі. Пры нармальнай тэмпературы спатрэбіцца ўсяго паўгадзіны, каб папоўніць прабег, які складае больш за 300 км. «На самай справе, дзякуючы існаванню сістэмы рэкуперацыі энергіі тармажэння, цягавітасць аўтамабіля можа дасягаць каля 420 км у гарадскіх умовах працы». Сюн дадаў.

У адпаведнасці з новым планам развіцця індустрыі энергетычных аўтамабіляў (2021-2035) (праект для каментарыяў), апублікаваным Міністэрствам прамысловасці і інфармацыйных тэхналогій, продажы новых энергетычных аўтамабіляў складуць каля 25% да 2025 г. Відаць, што доля новых энергетычных транспартных сродкаў будзе працягваць павялічвацца ў будучыні. У гэтым кантэксце, у тым ліку Chang'an Automobile, прадпрыемствы традыцыйных незалежных брэндаў аўтамабіляў паскараюць стварэнне рынку новых энергетычных аўтамабіляў.