BATTURALE LIFEPO₄ VS NCA/NCM

Διαστάσεις σύγκρισης

Battery LifePo₄ (LFP)

Τριμερής μπαταρία λιθίου (NCM/NCA)

Λογική διαφοράς βασικής διαφοράς

Ασφάλεια

Τα πλεονεκτήματα είναι προφανή: η θερμική θερμοκρασία διαφυγής είναι υψηλή (περίπου 200-250 βαθμός) και δεν είναι εύκολο να πιάσει ή να εκραγεί όταν εκτίθεται σε υψηλή θερμοκρασία, διάτρηση ή εξώθηση. Ακόμη και αν υπάρχει βραχυκύκλωμα, εκδηλώνεται ως επί το πλείστον ως καπνός και όχι ανοιχτά φλόγες .

Αδύναμη: Η θερμική θερμοκρασία διαφυγής είναι χαμηλή (περίπου 150-200 βαθμός) και η υψηλή θερμοκρασία ή η διάτρηση μπορεί εύκολα να ενεργοποιήσει μια "θερμική αλυσιδωτή αντίδραση" (θετική απελευθέρωση οξυγόνου ηλεκτροδίου + καύση ηλεκτρολύτη), ο οποίος έχει υψηλότερο κίνδυνο πυρκαγιάς .}}}.

Το θετικό ηλεκτρόδιο LifePo₄ δεν περιέχει οξυγόνο (σταθερή δομή) και το τριμερές θετικό ηλεκτρόδιο περιέχει οξείδια μετάλλων (εύκολο στην απελευθέρωση οξυγόνου σε υψηλή θερμοκρασία για να βοηθήσει στην καύση) .

Ζωή με κύκλο

Τα πλεονεκτήματα είναι προφανή: η διάρκεια ζωής του κύκλου φόρτισης και της εκκένωσης μπορεί να φτάσει 2000-3000 φορές σε θερμοκρασία δωματίου (παραμένει η χωρητικότητα μεγαλύτερη ή ίση με 80%). Ορισμένα προϊόντα υψηλής ποιότητας μπορούν να υπερβαίνουν τις 5000 φορές (όπως LFP σε επίπεδο αποθήκευσης ενέργειας) .

Ασθενέστερη: διάρκεια ζωής 1000-1500} (παραμένει η χωρητικότητα μεγαλύτερη ή ίση με 80%). Το High-Nickel Ternary (όπως το NCM811) έχει μικρότερη ζωή (περίπου 800-1000 φορές) .

Η κρυσταλλική δομή των τριμερών υλικών είναι επιρρεπής σε σκόνη λόγω της επέκτασης/συστολής του όγκου κατά τη διάρκεια της φόρτισης και της εκφόρτισης, ενώ η δομή LifePo₄ είναι πιο σταθερή (δομή ολιβίνης) .

Ενεργειακή πυκνότητα

Μειονεκτήματα: Η πυκνότητα ενέργειας ενός κυττάρου είναι περίπου 150-200 wh/kg; Το επίπεδο του συστήματος (συμπεριλαμβανομένου του περιβλήματος, BMS) είναι περίπου 100-150 wh/kg .

Τα πλεονεκτήματα είναι σημαντικά: πυκνότητα ενέργειας ενός κυττάρου 200-300 wh/kg; System-Level 150-250 wh/kg (High-Nickel NCM μπορεί να φτάσει 300+) .

Τα τυρικά υλικά έχουν υψηλότερη θεωρητική ικανότητα (E . G .}}}}}}}}}}}}}}}}}}}}}}}}}}}}}}}}}}}}}}}}}}}}}} mah/g, lfp είναι περίπου 170 mAh/g) και η μεγαλύτερη πυκνότητα .}}

Αποδοτικότητα χρέωσης και απαλλαγής

Υψηλότερη (85%-90%), λιγότερη εξασθένηση απόδοσης κατά τη διάρκεια της χρέωσης και εκφόρτισης υψηλού ρεύματος (κατάλληλο για φόρτιση και εκφόρτιση υψηλής συχνότητας) .

Η αποτελεσματικότητα του LFP είναι υψηλή (85%-95%), αλλά είναι ελαφρώς καλύτερη από την LFP με χρέωση υψηλού ρυθμού και εκφόρτιση (όπως πάνω από 1C) (λόγω της χαμηλότερης εσωτερικής αντίστασης) .

Οι διαφορές είναι μικρές και οι δύο μπορούν να καλύψουν τις ανάγκες των περισσότερων σεναρίων .

Υψηλή και χαμηλή προσαρμοστικότητα θερμοκρασίας

Εξαιρετική σταθερότητα υψηλής θερμοκρασίας: σταθερή απόδοση κάτω από 60 μοίρες, αργή αποσύνθεση χωρητικότητας.

Χαμηλής θερμοκρασίας ελλείψεις: Η χωρητικότητα μειώνεται στο 70% -80% σε -10 βαθμό και πέφτει στο 50% -60% σε -20 βαθμό (απαιτούμενη βοήθεια θέρμανσης) .}}}}}}

Το πλεονέκτημα χαμηλής θερμοκρασίας: 70% -80% της χωρητικότητας μπορεί να διατηρηθεί σε -20 βαθμό και περισσότερο από 50% μπορεί να διατηρηθεί στο -30 βαθμό (δεν απαιτείται πρόσθετη θέρμανση).

Μειονέκτημα υψηλής θερμοκρασίας: Η αποσύνθεση της χωρητικότητας επιταχύνει πάνω από 40 βαθμούς και η μακροπρόθεσμη υψηλή θερμοκρασία μπορεί εύκολα να οδηγήσει σε θερμικούς κινδύνους .

Η αγωγιμότητα ιόντων των τριμερών υλικών επηρεάζεται λιγότερο από τη χαμηλή θερμοκρασία και ο ρυθμός μετανάστευσης ιόντων μειώνεται σημαντικά σε χαμηλή θερμοκρασία .

Κόστος

Τα πλεονεκτήματα είναι προφανή: χαμηλό κόστος υλικού (χωρίς κοβάλτιο, νικέλιο, φθηνό σίδερο/φωσφόρο), το μονομερές κόστος είναι 20% -30% χαμηλότερο από το τριμερές. Το πλήρες κόστος κύκλου ζωής (υπολογίζεται με αριθμό κύκλων) είναι περισσότερο από 50% χαμηλότερο .

Υψηλό κόστος: Το κοβάλτιο (που αντιπροσωπεύει το 40% -50% του κόστους του υλικού) και οι τιμές του νικελίου κυμαίνονται σε μεγάλο βαθμό (οι τιμές του κοβαλτίου το 2023 θα είναι περίπου RMB 300, 000 ανά τόνο, περισσότερο από 1, 000 φορές του σιδήρου). υψηλό κόστος κύκλου ζωής .

Το θετικό υλικό ηλεκτροδίου αντιπροσωπεύει το 60% του κόστους της μπαταρίας . Τα τριμερή υλικά βασίζονται σε μέταλλα υψηλής τιμής, ενώ τα υλικά LFP είναι φθηνά και σταθερά .

Άλλα χαρακτηριστικά

Κανένα αποτέλεσμα μνήμης, μπορεί να αποφορτιστεί βαθιά (το υπόλοιπο ισχύς 20% δεν επηρεάζει τη ζωή). πυκνότητα χαμηλού όγκου (μεγαλύτερος όγκος στην ίδια χωρητικότητα) .

Δεν υπάρχει επίδραση μνήμης, βαθιά εκκένωση (<20%) has a greater impact on life; high volume density (smaller volume at the same capacity).

--

Τύπος σκηνής

Βασικές απαιτήσεις

Προτιμώμενος τύπος μπαταρίας

Λογική επιλογής

Αποθήκευση ηλιακής ενέργειας

Long Life (8-10 έτη), υψηλή ασφάλεια (υπαίθρια/μακροχρόνια λειτουργία), χαμηλού κόστους, χρέωση υψηλής συχνότητας και εκφόρτιση

LFP

Η διάρκεια ζωής του κύκλου (2000+}) είναι συμβατή με το 20- έτος ζωής των φωτοβολταϊκών. Είναι ασφαλέστερο και πιο αξιόπιστο σε υπαίθρια περιβάλλοντα υψηλής θερμοκρασίας/υγρού. Και το κόστος πλήρους κύκλου είναι χαμηλό .

Αποθήκευση οικιακής / εμπορικής ενέργειας

Ασφαλής (σενάρια στο σπίτι), μεγάλη χωρητικότητα, χαμηλή συντήρηση

LFP

Αποφύγετε τους κινδύνους πυρκαγιάς (οι οικογένειες είναι ιδιαίτερα ευαίσθητες στην ασφάλεια). Δεν υπάρχει ανάγκη για συχνή αντικατάσταση (μείωση του κόστους συντήρησης) .

Ηλεκτρικά οχήματα (επιβατικά αυτοκίνητα)

Αντοχή (ενεργειακή πυκνότητα), απόδοση χαμηλής θερμοκρασίας (βόρεια αγορά)

NCM/NCA

Η υψηλή πυκνότητα ενέργειας (300 WH/kg) μπορεί να αυξήσει τη διάρκεια ζωής της μπαταρίας στα 600km+. Η διάρκεια ζωής της μπαταρίας είναι λιγότερο υποβαθμισμένη στις χαμηλές θερμοκρασίες του βόρειου χειμώνα .

Ηλεκτρικά οχήματα (εμπορικά οχήματα)

Ο μεγάλος κύκλος (χρέωση και απαλλαγή μία φορά την ημέρα, περισσότερο από 5 χρόνια), χαμηλό κόστος

LFP

Τα εμπορικά οχήματα έχουν απαιτήσεις χαμηλής εμβέλειας (200-300 km) αλλά απαιτήσεις υψηλού κύκλου (πάνω από 1.500 φορές), οπότε το LFP είναι πιο κατάλληλο .

Φορητές συσκευές

Ελαφρύ (μικρό μέγεθος), φορητή, βραχυπρόθεσμη χρήση

NCM/NCA

Υψηλή ενεργειακή πυκνότητα (ελαφρύτερο και λεπτότερο στην ίδια χωρητικότητα), κατάλληλη για τις τράπεζες ηλιακής ενέργειας, υπαίθρια τροφοδοσία (1-2 kWh) κ.λπ. .

Χαμηλή θερμοκρασία / εξαιρετικά κρύες περιοχές

Κανονική φόρτιση και εκφόρτιση σε χαμηλές θερμοκρασίες (όπως περιοχές μεγάλου υψομέτρου)

NCM/NCA

Μπορεί ακόμα να λειτουργήσει σταθερά κάτω από -20 βαθμό, αλλά το LFP χρειάζεται βοήθεια θέρμανσης (αυξάνει την κατανάλωση ενέργειας) .

Μεγάλος σταθμός ηλεκτροπαραγωγής αποθήκευσης ενέργειας

Μεγάλη χωρητικότητα (επίπεδο MWH), εξαιρετικά μεγάλη ζωή (10 έτη +), απολύτως ασφαλής

LFP

Η ενιαία επένδυση είναι μεγάλη, οπότε το κόστος πρέπει να ελεγχθεί. Μόλις εμφανιστεί μια πυρκαγιά σε ένα εργοστάσιο παραγωγής ηλεκτρικής ενέργειας, οι συνέπειες είναι σοβαρές, οπότε η ασφάλεια είναι η προτεραιότητα. Η διάρκεια ζωής του κύκλου πρέπει να ταιριάζει με την περίοδο λειτουργίας 20- έτος του σταθμού ηλεκτροπαραγωγής .