La batería de litio hierro fosfato se convierte en el centro de atención del nuevo vehículo energético
Baterías de iones de litio son un sistema muy complejo formado por distintos tipos de materiales de electrodo, cada uno con características de rendimiento diferentes. Entre los materiales de cátodo que se han comercializado figuran el fosfato de hierro y litio, el ácido de cobalto y litio, el ácido de manganeso y los materiales ternarios de níquel, manganeso y aluminio.
En la aplicación de vehículos de nueva energía, batería de litio hierro fosfato (LifePo4)y la batería ternaria de litio son las más utilizadas. Entonces, ¿por qué el fosfato de hierro y litio empieza a estar en auge ahora?
1.¿Cuál es el inconveniente de la pila de litio hierro fosfato?
Las ventajas y desventajas de la batería de litio hierro fosfato y la batería ternaria de litio son evidentes. En primer lugar, el rendimiento de seguridad de la batería de litio hierro fosfato es mayor, porque el material del cátodo de la batería de litio hierro fosfato es fosfato de hierro litio, cristal de litio hierro fosfato no causará colapso estructural a alta temperatura.
La alta seguridad se puede garantizar en el caso de carga rápida, sobrecarga, por lo que la batería de litio hierro fosfato es más segura. En segundo lugar, la batería de litio hierro fosfato tiene una vida de ciclo de carga más larga, rinde mejor en durabilidad, fiabilidad, estabilidad. Y lo que es más importante, tiene un coste menor.
En comparación con otros materiales de electrodos que contienen metales no ferrosos, el fosfato de hierro y litio tiene abundantes materias primas y un precio más bajo, lo que resulta adecuado para aplicaciones a gran escala. Al mismo tiempo, tiene una gran potencia, se puede cargar rápidamente y proporciona mejor energía para el coche, por lo que también es adecuado para la aplicación práctica.
Mientras que la batería ternaria de litio tiene mejor resistencia a bajas temperaturas y mayor densidad energética. Con el mismo peso, la batería ternaria de litio tiene una mayor autonomía, lo que aligera el peso del vehículo. Sin embargo, en términos de rendimiento de seguridad, la batería ternaria de litio es inferior a la batería de litio hierro fosfato, que tiene poca estabilidad térmica, altos requisitos en el sistema de gestión de la batería y facilidad para la combustión espontánea a alta temperatura.
2.La batería de litio hierro fosfato contraataca
Como la densidad energética es mayor, la batería ternaria de litio puede satisfacer la demanda de vehículos de alto kilometraje, y el gobierno chino ha introducido una política de subvenciones para vehículos de alta densidad energética, por lo que la batería ternaria de litio se utiliza más en vehículos de nueva energía que la batería de litio-hierro-fosfato.
/ El número de baterías LifePo4 : superado /
En mayo de 2021, la producción de baterías de litio hierro fosfato en China ha superado a la de baterías de litio ternarias: la producción de baterías de litio hierro fosfato es de 8,8 GWh, lo que supone 63,61 TTP3 de la producción total; la producción de baterías de litio ternarias fue de 5,0 GWh, lo que supone 36,21 TTP3 de la producción total. Hasta julio, la producción de baterías de litio hierro fosfato ha superado a la de baterías ternarias de litio durante tres meses consecutivos.
También en julio, la batería de litio hierro fosfato también superó a la batería ternaria de litio en carga de vehículos: un total de 5,8GWh de batería de litio hierro fosfato cargada, con un aumento interanual de 235,5%, un 13,4% más; mientras que la batería ternaria de litio cargó sólo 5,5GWh, aunque el aumento interanual de 67,5%, pero disminuyó en 8,2%. Es la primera vez que la batería de litio hierro fosfato se sitúa por delante de la batería ternaria de litio en términos de carga de vehículos.
/ La ventaja del coste prominente /
En los últimos años, la densidad energética de la batería de litio hierro fosfato se ha mejorado, y su proceso de producción se ha iterado rápidamente, lo que básicamente puede satisfacer las necesidades de los consumidores.
A medida que el desarrollo de la densidad energética de la batería de litio alcanza gradualmente el límite superior, las subvenciones nacionales de China para vehículos de nueva energía de alta densidad energética empiezan a reducirse, y la batería de litio ternaria ya no tiene una ventaja abrumadora en densidad energética, mientras que las inevitables desventajas de coste se amplifican constantemente.
En este caso, la batería de litio hierro fosfato tiene un efecto evidente en la reducción del coste empresarial y la mejora del beneficio, y al mismo tiempo, la seguridad también está garantizada, por lo que empieza a ganar una posición fuerte.
/ Muchas empresas están invirtiendo más /
Debido a las extraordinarias ventajas de la batería de litio hierro fosfato en la actualidad, impulsadas por el coste, cada vez más empresas empiezan a invertir en baterías de litio hierro fosfato o en investigación y desarrollo de productos relacionados.BYD ha acumulado un conjunto único de ventajas en baterías de litio hierro fosfato, con una serie de tecnologías que van desde la producción de células hasta el diseño de vehículos de motor.THE ELEC informó de que LG New Energy empezó a desarrollar tecnología de baterías de litio hierro fosfato a finales del año pasado.
En enero y febrero de este año, el CEO de Tesla también anunció públicamente que sustituiría las baterías ternarias de litio de algunos coches eléctricos por baterías de litio hierro fosfato. Además de Tesla, Apple, que planea lanzar un coche eléctrico en 2024, también dijo que utilizaría baterías de litio hierro fosfato por motivos de seguridad. Y muchas marcas de vehículos de nueva energía en China también han lanzado modelos de litio hierro fosfato.
Detrás de esto, los fabricantes de baterías están invirtiendo y desarrollándose en la batería de litio hierro fosfato. En lo que va de año, Ev lithium energy ha invertido casi 8.000 millones de yuanes en baterías de litio hierro fosfato para turismos. Al mismo tiempo, ya sea la tecnología de baterías BLADE de BYD, la tecnología CTP de CATL o la tecnología JTM (Jelly Roll to Module) de Guoxuan High-tech, la densidad energética de la batería de litio hierro fosfato puede mejorarse aún más o incluso superar a la de la batería ternaria de litio convencional, aportando una mejor experiencia al usuario.
3. Futura evolución del fosfato de litio y hierro: Fosfato de litio, hierro y manganeso
El fosfato de litio-hierro-manganeso es una combinación de fosfato de litio-manganeso y fosfato de litio-hierro. Comparado con el fosfato de litio y manganeso, el fosfato de litio y hierro y manganeso tiene mejor conductividad eléctrica y mayor densidad energética que el fosfato de litio y hierro, y se caracteriza por su seguridad y bajo coste.
Por lo tanto, se considera una versión mejorada de la tecnología de litio-hierro-fosfato, que supera la debilidad de la densidad energética de la batería de litio-hierro-fosfato, y su potencial es muy apreciado por los expertos.
En el pasado, el fosfato de litio, hierro y manganeso se veía limitado por su baja conductividad y rendimiento. Ahora, con la modernización de la tecnología, su conductividad se ha mejorado hasta cierto punto. La industrialización y comercialización del fosfato de litio, hierro y manganeso puede empezar a acelerarse.
4.Las dos vías tecnológicas pueden coexistir durante mucho tiempo
De hecho, la diferencia entre la batería de litio hierro fosfato y la batería ternaria de litio hierro fosfato y la batería de litio hierro fosfato radica principalmente en los distintos materiales del cátodo.
¿Cómo evolucionarán ambas en el futuro y quién se convertirá en la corriente dominante final? No lo sabemos, pero la opinión generalizada es que la batería de litio-hierro-fosfato y la batería ternaria de litio coexistirán y se complementarán durante mucho tiempo. La batería ternaria de litio se utilizará mucho en vehículos eléctricos de gama alta para satisfacer la demanda de alta autonomía; la batería de litio hierro fosfato se utilizará más en los modelos de gama media y alta inferiores.
También se cree que, debido a la seguridad y a los continuos avances en la tecnología de densidad energética de las baterías de litio-hierro-fosfato, se espera que éstas superen a las ternarias de litio y ocupen una posición dominante en el mercado en la próxima década.
