La batería se considera el corazón de un vehículo eléctrico; la marca, el material, la capacidad, el rendimiento de seguridad, etc., de la batería se han convertido en "dimensiones" y "parámetros" importantes para evaluar un vehículo eléctrico. Actualmente, el coste de la batería de un vehículo eléctrico suele representar entre el 30 % y el 40 % del coste total del vehículo, ¡lo que la convierte en un componente esencial!
Actualmente, las baterías de potencia más utilizadas en los vehículos eléctricos del mercado se dividen generalmente en dos tipos: baterías de litio ternarias y baterías de fosfato de hierro y litio. A continuación, analizaré brevemente las diferencias, ventajas y desventajas de ambas:
1. Diferentes materiales:
La razón por la que se le llama "litio ternario" y "fosfato de hierro y litio" se refiere principalmente a los elementos químicos del "material del electrodo positivo" de la batería;
"Litio ternario":
El material catódico para baterías de litio utiliza manganato de litio, níquel y cobalto (Li(NiCoMn)O₂), un material ternario que combina las ventajas del óxido de litio y cobalto, el óxido de litio y níquel, y el manganato de litio, formando un sistema eutéctico trifásico. Gracias al efecto sinérgico ternario, su rendimiento general supera al de cualquier compuesto individual.
"Fosfato de hierro y litio":
Se refiere a las baterías de iones de litio que utilizan fosfato de hierro y litio como material catódico. Sus características principales son la ausencia de metales preciosos como el cobalto, el bajo precio de la materia prima y la abundancia de fósforo y hierro en la Tierra, lo que garantiza un suministro seguro.
resumen
Los materiales de litio ternario son escasos y su disponibilidad está aumentando con el rápido desarrollo de los vehículos eléctricos. Sus precios son elevados y su producción está muy limitada por las materias primas necesarias. Esta es una característica del litio ternario en la actualidad;
El fosfato de hierro y litio, al utilizar una menor proporción de metales raros/preciosos y estar compuesto principalmente de hierro, un material barato y abundante, resulta más económico que las baterías de litio ternarias y se ve menos afectado por las materias primas utilizadas en su producción. Esta es su característica principal.
2. Diferentes densidades de energía:
Batería ternaria de litio: Debido al uso de elementos metálicos más activos, la densidad energética de las baterías ternarias de litio convencionales suele ser de entre 140 Wh/kg y 160 Wh/kg, inferior a la de las baterías ternarias con una alta proporción de níquel (160 Wh/kg).～180 Wh/kg); algunas densidades de energía ponderadas pueden alcanzar entre 180 Wh y 240 Wh/kg.
"Fosfato de hierro y litio": La densidad de energía es generalmente de 90-110 W/kg; algunas baterías innovadoras de fosfato de hierro y litio, como las baterías tipo hoja, tienen una densidad de energía de hasta 120-140 W/kg.
resumen
La mayor ventaja de la "batería de litio ternaria" sobre la "batería de fosfato de hierro y litio" es su alta densidad energética y su rápida velocidad de carga.
3. Adaptabilidad a diferentes temperaturas:
Resistencia a bajas temperaturas:
Batería de litio ternaria: La batería de litio ternaria tiene un excelente rendimiento a bajas temperaturas y puede mantener entre el 70 % y el 80 % de la capacidad normal de la batería a -20 °C.°C.
Fosfato de hierro y litio: No resistente a bajas temperaturas: Cuando la temperatura es inferior a -10 °C°C,
Las baterías de fosfato de hierro y litio se degradan muy rápidamente. A -20 °C, solo pueden mantener entre el 50 % y el 60 % de su capacidad normal.°C.
resumen
Existe una gran diferencia en la adaptabilidad a la temperatura entre la "batería de litio ternaria" y la "batería de fosfato de hierro y litio"; la "batería de fosfato de hierro y litio" es más resistente a las altas temperaturas; y la "batería de litio ternaria", resistente a las bajas temperaturas, tiene una mejor vida útil en zonas del norte o en invierno.
4. Diferentes esperanzas de vida:
Si se utiliza como punto final de la prueba la relación entre la capacidad restante y la capacidad inicial (80%), realizar la prueba:
Las baterías de fosfato de hierro y litio tienen una vida útil mayor que las de plomo-ácido y las de litio ternario. La vida útil máxima de las baterías de plomo-ácido para vehículos es de aproximadamente 300 ciclos; las baterías de litio ternario pueden durar teóricamente hasta 2000 ciclos, pero en la práctica, su capacidad se reduce al 60 % tras unos 1000 ciclos; y la vida útil real de las baterías de fosfato de hierro y litio es de 2000 ciclos, conservando aún el 95 % de su capacidad, y su vida útil teórica supera los 3000 ciclos.
resumen
Las baterías de alta potencia representan la cúspide tecnológica en el campo de las baterías. Ambos tipos de baterías de litio son relativamente duraderas. En teoría, la vida útil de una batería de litio ternaria es de 2000 ciclos de carga y descarga. Incluso cargándola una vez al día, puede durar más de 5 años.
5. Los precios son diferentes:
Dado que las baterías de fosfato de hierro y litio no contienen metales preciosos, el coste de las materias primas se reduce considerablemente. Las baterías ternarias de litio utilizan manganato de níquel-cobalto y litio como material del electrodo positivo y grafito como material del electrodo negativo, por lo que su coste es mucho mayor que el de las baterías de fosfato de hierro y litio.
La batería ternaria de litio utiliza principalmente un material catódico ternario de manganato de litio, níquel y cobalto o aluminato de litio, níquel y cobalto como electrodo positivo, empleando principalmente sales de níquel, cobalto y manganeso como materias primas. El cobalto, presente en estos dos materiales catódicos, es un metal precioso. Según datos de sitios web especializados, el precio de referencia del cobalto en China es de 413 000 yuanes/tonelada, y con la disminución de la disponibilidad de materiales, el precio sigue aumentando. Actualmente, el costo de las baterías ternarias de litio oscila entre 0,85 y 1 yuan/Wh, y está subiendo debido a la demanda del mercado; el costo de las baterías de fosfato de hierro y litio, que no contienen metales preciosos, es de tan solo 0,58 a 0,6 yuanes/Wh.
resumen
Dado que el "fosfato de hierro y litio" no contiene metales preciosos como el cobalto, su precio es solo entre 0,5 y 0,7 veces el de las baterías de litio ternarias; su bajo precio es una gran ventaja.
Resumir
La razón por la que los vehículos eléctricos han proliferado en los últimos años y representan la dirección futura del desarrollo automovilístico, brindando a los consumidores una experiencia cada vez mejor, se debe en gran medida al continuo desarrollo de la tecnología de baterías de potencia.
Fecha de publicación: 28 de octubre de 2023
