LIFEPO₄ BATERIE VS NCA/NCM BATERIE

Dimensiuni de comparație

Baterie LifePo₄ (LFP)

Baterie ternară de litiu (NCM/NCA)

Logica diferenței de bază

Securitate

Avantajele sunt evidente: temperatura termică de fugă este ridicată (aproximativ 200-250 grad) și nu este ușor să ia foc sau să explodezi atunci când este expus la temperatură ridicată, puncție sau extrudare; Chiar dacă există un scurtcircuit, se manifestă mai ales ca fum mai degrabă decât flăcări deschise .

Mai slab: Temperatura termică de fugă este scăzută (aproximativ 150-200 grad), iar temperatura sau puncția ridicată poate declanșa cu ușurință o „reacție termică în lanț de rulare” (eliberarea pozitivă a electrodului oxigen + combustie electrolitică), care are un risc mai mare de foc .

Electrodul pozitiv LIFEPO₄ nu conține oxigen (structură stabilă), iar electrodul pozitiv tern conține oxizi metalici (ușor de eliberat oxigen la temperaturi ridicate pentru a ajuta la combustie) .}

Viața ciclului

Avantajele sunt evidente: durata de viață a ciclului de încărcare și descărcare poate atinge 2000-3000 de ori la temperatura camerei (capacitatea rămasă mai mare sau egală cu 80%); Unele produse de înaltă calitate pot depăși de 5000 de ori (cum ar fi LFP la nivel de stocare a energiei) .

Mai slab: viața ciclului 1000-1500 ori (capacitatea rămasă mai mare sau egală cu 80%); Ternary-Nichel (cum ar fi NCM811) are o viață mai scurtă (aproximativ 800-1000 ori) .

Structura cristalină a materialelor ternare este predispusă la pulbere datorită expansiunii/contracției volumului în timpul încărcării și descărcării, în timp ce structura LifePo₄ este mai stabilă (structura olivinei) .}

Densitatea energetică

Dezavantaje: Densitatea energiei celulare unice este aproximativ 150-200 wh/kg; Nivelul de sistem (inclusiv carcasa, BMS) este aproximativ 100-150 wh/kg .

Avantajele sunt semnificative: densitatea energetică cu un singur celule 200-300 wh/kg; System-nivel 150-250 wh/kg (High-nickel NCM poate ajunge 300+) .

Materialele ternare au o capacitate teoretică mai mare (e . g . NCM Capacitatea electrodului pozitiv este aproximativ 150-220 mah/g, LFP este de aproximativ 170 mAh/g) și densitate mai mare .}

Eficiența încărcării și descărcării

Mai mare (85%-90%), o atenuare a eficienței mai mică în timpul încărcării și descărcării cu curent ridicat (adecvat pentru încărcare și descărcare de înaltă frecvență) .

Eficiența LFP este mare (85%-95%), dar este puțin mai bună decât LFP la încărcare și descărcare cu rată mare (cum ar fi peste 1c) (datorită rezistenței interne mai mici) .

Diferențele sunt mici și ambele pot răspunde nevoilor majorității scenariilor .

Adaptabilitatea la temperaturi ridicate și scăzute

Stabilitate excelentă la temperatură ridicată: performanță stabilă sub 60 de grade, descompunere lentă a capacității;

Deficiențe de temperatură scăzută: capacitatea scade la 70% -80% la gradul -10 și scade la 50% -60% la -20 grad (asistență de încălzire necesară) .

Avantaj de temperatură scăzută: 70% -80% din capacitate poate fi menținută la gradul -20 și mai mult de 50% pot fi menținute la gradul -30 (nu este necesară încălzirea suplimentară);

Dezavantajul temperaturii ridicate: descompunerea capacității accelerează peste 40 de grade, iar temperatura ridicată pe termen lung poate duce cu ușurință la riscuri termice .

Conductivitatea ionică a materialelor ternare este mai puțin afectată de temperatura scăzută, iar rata de migrare a ionilor de viață scade semnificativ la temperatură scăzută .

Cost

Avantajele sunt evidente: cost de material scăzut (fără cobalt, nichel, fier/fosfor ieftin), costul monomerului este de 20% -30% mai mic decât ternarul; Costul complet al ciclului de viață (calculat după numărul de cicluri) este mai mare de 50% mai mic .

Cost ridicat: cobalt (reprezentând 40% -50% din costurile materiale) și prețurile de nichel fluctuează foarte mult (prețurile cobaltului în 2023 vor fi de aproximativ RMB 300, 000 pe tonă, mai mult de 1, 000 ori de fier); Ciclul de viață ridicat costă .

Materialele pozitive ale electrodului reprezintă 60% din costurile bateriei . materiale ternare se bazează pe metale la prețuri ridicate, în timp ce materialele LFP sunt ieftine și stabile .

Alte caracteristici

Niciun efect de memorie nu poate fi descărcat profund (până la 20% puterea rămasă nu afectează viața); densitate de volum mic (volum mai mare la aceeași capacitate) .

Fără efect de memorie, descărcare profundă (<20%) has a greater impact on life; high volume density (smaller volume at the same capacity).

--

Tip de scenă

Cerințe de bază

Tipul de baterie preferat

Logică de selecție

Stocare de energie solară

Long Life (8-10 ani), siguranță ridicată (operație pe termen lung/pe termen lung), costuri reduse, încărcare și descărcare de costuri reduse, de înaltă frecvență

LFP

Viața ciclului (2000+ ori) este compatibilă cu ciclul de viață 20- al anului de fotovoltaice; Este mai sigur și mai fiabil în medii în aer liber la temperaturi ridicate/umede; iar costul cu ciclu complet este scăzut .

Depozitare de energie gospodărească / comercială

Sigure (scenarii de acasă), capacitate mare, întreținere redusă

LFP

Evitați riscurile de incendiu (familiile sunt extrem de sensibile la siguranță); Nu este nevoie de înlocuire frecventă (reducerea costurilor de întreținere) .

Vehicule electrice (mașini de pasageri)

Endurance (densitate energetică), performanță la temperaturi scăzute (piața nordică)

NCM/NCA

Densitatea ridicată a energiei (300 WH/kg) poate crește durata de viață a bateriei la 600 km+; Durata de viață a bateriei este mai puțin degradată la temperaturile scăzute ale iernii nordice .

Vehicule electrice (vehicule comerciale)

Ciclu lung (încărcare și descărcare o dată pe zi, mai mult de 5 ani), costuri reduse

LFP

Vehiculele comerciale au cerințe de gamă scăzută (200-300 km), dar cerințe cu ciclu ridicat (de peste 1.500 de ori), deci LFP este mai potrivit .

Dispozitive portabile

Ușor ușor (dimensiuni mici), portabil, pe termen scurt

NCM/NCA

Densitate ridicată a energiei (mai ușoară și mai subțire la aceeași capacitate), potrivită pentru băncile de energie solară, surse de alimentare exterioare (1-2 kWh), etc. .

Temperatură scăzută / zone extrem de reci

Încărcarea normală și descărcarea la temperaturi scăzute (cum ar fi zonele de mare altitudine)

NCM/NCA

Încă poate funcționa stabil sub gradul -20, dar LFP are nevoie de asistență de încălzire (crește consumul de energie) .

Centrală mare de depozitare a energiei

Capacitate mare (nivel MWH), viață ultra-lungă (10 ani +), absolut sigură

LFP

Investiția unică este mare, astfel încât costurile trebuie controlate; Odată ce un incendiu are loc într -o centrală electrică, consecințele sunt grave, deci siguranța este prioritatea; Durata de viață a ciclului trebuie să se potrivească cu perioada de operare 20- a anului electric .