La batería es considerada el corazón de un vehículo eléctrico; la marca, el material, la capacidad, el rendimiento de seguridad, etc., se han convertido en parámetros clave para evaluar un vehículo eléctrico. Actualmente, el costo de la batería representa entre el 30 % y el 40 % del precio total del vehículo, ¡lo que la convierte en un componente esencial!
Actualmente, las baterías más comunes utilizadas en los vehículos eléctricos 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 ambos tipos de baterías:
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 empleado para baterías de litio es el manganato de cobalto y níquel de litio (Li(NiCoMn)O₂). Este material combina las ventajas del óxido de cobalto y litio, el óxido de níquel y litio y el manganato de litio, formando un sistema eutéctico trifásico. Gracias al efecto sinérgico ternario, su rendimiento integral 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 de cátodo. Sus características son que no contiene elementos de metales preciosos como el cobalto, el precio de la materia prima es bajo y los recursos de fósforo y hierro son abundantes en la Tierra, por lo que no habrá problemas de suministro.
resumen
Los materiales de litio ternario son escasos y su escasez aumenta con el rápido desarrollo de los vehículos eléctricos. Sus precios son altos y su disponibilidad está muy limitada por las materias primas. 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 basarse principalmente en hierro, un metal 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 de litio ternaria": Debido al uso de más elementos metálicos activos, la densidad de energía de las baterías de litio ternarias convencionales es generalmente (140 Wh/kg ~ 160 Wh/kg), que es menor que la de las baterías ternarias con una alta proporción de níquel (160 Wh/kg).～180 Wh/kg); algunas densidades de energía en peso pueden alcanzar entre 180 Wh y 240 Wh/kg.
"Fosfato de hierro y litio": La densidad energética suele ser de 90-110 W/kg; algunas baterías innovadoras de fosfato de hierro y litio, como las baterías tipo cuchilla, tienen una densidad energética 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 aproximadamente 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,
Las baterías de fosfato de hierro y litio se degradan muy rápidamente. Las baterías de fosfato de hierro y litio solo pueden mantener entre el 50% y el 60% de su capacidad normal a -20 °C.°C.
resumen
Existe una gran diferencia en la adaptabilidad a la temperatura entre las baterías de litio ternarias y las de fosfato de hierro y litio; estas últimas son más resistentes a las altas temperaturas, mientras que las baterías de litio ternarias, al ser más resistentes a las bajas temperaturas, ofrecen una mayor duración en zonas del norte o durante el invierno.
4. Diferentes periodos de vida:
Si se utiliza la capacidad restante/capacidad inicial = 80% como punto final de la prueba, pruebe:
Las baterías de fosfato de hierro y litio tienen una vida útil más larga que las baterías de plomo-ácido y las baterías de litio ternarias. La vida útil máxima de nuestras baterías de plomo-ácido para vehículos es de solo unas 300 cargas; la batería de litio ternaria puede durar teóricamente hasta 2000 cargas, pero en la práctica, su capacidad se reduce al 60 % después de unas 1000 cargas; mientras que la vida útil real de las baterías de fosfato de hierro y litio es de 2000 cargas, conservando aún el 95 % de su capacidad, y su vida útil teórica supera las 3000 cargas.
resumen
Las baterías de potencia representan la cúspide tecnológica de las baterías. Ambos tipos de baterías de litio son relativamente duraderas. Teóricamente, 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 costo de las materias primas se reduce considerablemente. Las baterías de litio ternarias utilizan manganato de níquel, cobalto y litio como material del electrodo positivo y grafito como material del electrodo negativo, por lo que su costo es mucho mayor que el de las baterías de fosfato de hierro y litio.
La batería de litio ternaria utiliza principalmente un cátodo ternario de "manganato de cobalto y níquel de litio" o "aluminato de cobalto y níquel de litio" 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 nacional del cobalto es de 413.000 yuanes/tonelada, y con la disminución de las reservas, el precio sigue aumentando. Actualmente, el coste de las baterías de litio ternarias oscila entre 0,85 y 1 yuan/Wh, y está en aumento debido a la demanda del mercado; el coste de las baterías de fosfato de hierro y litio, que no contienen metales preciosos, es de tan solo entre 0,58 y 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 del fosfato de hierro y litio.
Resumir
La razón por la que los vehículos eléctricos han florecido en los últimos años y representan la dirección futura del desarrollo automovilístico, ofreciendo a los consumidores una experiencia cada vez mejor, se debe en gran medida al continuo desarrollo de la tecnología de las baterías.
Fecha de publicación: 28 de octubre de 2023
