باتری LifePo₄ در مقابل باتری NCA/NCM

ابعاد مقایسه

باتری LifePo₄ (LFP)

باتری لیتیوم سه گانه (NCM/NCA)

منطق تفاوت اصلی

امنیت

این مزایا واضح است: دمای فراری حرارتی زیاد است (در حدود {0} درجه}) ، و گرفتن آتش یا انفجار هنگام قرار گرفتن در معرض دمای بالا ، سوراخ یا اکستروژن آسان نیست. حتی اگر یک مدار کوتاه وجود داشته باشد ، بیشتر به عنوان دود به جای شعله های باز . ظاهر می شود

ضعیف تر: دمای فراری حرارتی کم است (در حدود 150-200 درجه) ، و دمای بالا یا سوراخ به راحتی می تواند "واکنش زنجیره ای فراری حرارتی" (انتشار اکسیژن الکترود مثبت + احتراق الکترولیت) را ایجاد کند ، که خطر بیشتری از آتش دارد .}

الکترود مثبت Lifepo₄ حاوی اکسیژن (ساختار پایدار) نیست ، و الکترود مثبت سه گانه حاوی اکسیدهای فلزی است (آسان برای انتشار اکسیژن در دمای بالا برای کمک به احتراق) .

زندگی چرخه

مزایای آن واضح است: عمر چرخه شارژ و تخلیه می تواند در دمای اتاق به 02000-3000 برسد (ظرفیت باقی مانده بیشتر از یا مساوی 80 ٪). برخی از محصولات با کیفیت بالا می توانند از 5000 بار تجاوز کنند (مانند LFP در سطح ذخیره انرژی).

ضعیف تر: زندگی چرخه 1000-1500} بار (ظرفیت باقی مانده بیشتر از یا برابر با 80 ٪) ؛ سه گانه با نیکل بالا (مانند NCM811) زندگی کوتاه تری دارد (در مورد {4} بار}) .

ساختار کریستالی مواد سه قلو به دلیل انبساط/انقباض حجم در هنگام شارژ و تخلیه مستعد پودر است ، در حالی که ساختار LifePo₄ پایدارتر است (ساختار الیوین) {{0}

تراکم انرژی

مضرات: چگالی انرژی تک سلولی در مورد 150-200 WH/kg است. سطح سیستم (از جمله پوشش ، BMS) در مورد 100-150 WH/kg .

مزایا قابل توجه است: چگالی انرژی تک سلولی 200-300 WH/kg ؛ سطح سیستم 150-250 WH/kg (ncm nickel بالا می تواند به 300+) برسد .

مواد سه قلو از ظرفیت نظری بالاتری برخوردار هستند (e . g.} ncm ظرفیت الکترود مثبت در مورد 150-220 mAh/g ، LFP در حدود 170 میلی آمپر ساعت در گرم است و چگالی بیشتر {4 4}}}

کارآیی و تخلیه

بالاتر (85 ٪-90 ٪) ، میرایی کمتری در طی شارژ و تخلیه جریان بالا (مناسب برای شارژ و تخلیه با فرکانس بالا).

راندمان LFP زیاد است (85 {1-95 ٪) ، اما کمی بهتر از LFP در شارژ و تخلیه با نرخ بالا (مانند بالاتر از 1C) (به دلیل مقاومت داخلی پایین).}}

اختلافات اندک است و هر دو می توانند نیازهای اکثر سناریوها را برآورده کنند {{0}

سازگاری با درجه حرارت بالا و پایین

ثبات عالی درجه حرارت بالا: عملکرد پایدار زیر 60 درجه ، پوسیدگی ظرفیت آهسته.

کاستی های دمای پایین: ظرفیت به 70 -80 ٪ در درجه -10 کاهش می یابد و به 50 ٪-60 ٪ در {{5} درجه (کمک گرمایش لازم است) .}}}

مزیت دمای پایین: 70 ٪-80} ٪ از ظرفیت را می توان در درجه-20 حفظ کرد و بیش از 50 ٪ را می توان در درجه-30 حفظ کرد (گرمایش اضافی لازم نیست).

نقطه ضعف درجه حرارت بالا: پوسیدگی ظرفیت بالاتر از 40 درجه سرعت می یابد ، و دمای بالا طولانی مدت به راحتی می تواند منجر به خطرات فراری حرارتی.} شود

هدایت یون مواد سه قلو کمتر تحت تأثیر درجه حرارت پایین قرار می گیرد و میزان مهاجرت یونی LifePo₄ به طور قابل توجهی در دمای پایین کاهش می یابد {{0}

هزینه

مزایای آن واضح است: هزینه کم مواد (بدون کبالت ، نیکل ، آهن/فسفر ارزان) ، هزینه مونومر 20 ٪-30} ٪ پایین تر از سه گانه است. هزینه کامل چرخه عمر (محاسبه شده توسط تعداد چرخه) بیش از 50 ٪ پایین تر {3 {3}

هزینه بالا: کبالت (40 ٪-50} ٪ از هزینه های مواد) و قیمت نیکل بسیار نوسان می کند (قیمت کبالت در سال 2023 در حدود RMB 300 ،000 در هر تن ، بیش از 1 ،000 بار آهن) خواهد بود. هزینه های چرخه زندگی بالا.}

ماده الکترود مثبت 60 ٪ از هزینه باتری. مواد سه گانه به فلزات با قیمت بالا متکی است ، در حالی که مواد LFP ارزان و پایدار هستند.

سایر ویژگی ها

هیچ اثر حافظه نمی تواند عمیقاً مرخص شود (تا 20 ٪ قدرت باقی مانده بر زندگی تأثیر نمی گذارد). چگالی حجم کم (حجم بیشتر با همان ظرفیت) .

بدون اثر حافظه ، تخلیه عمیق (<20%) has a greater impact on life; high volume density (smaller volume at the same capacity).

--

نوع صحنه

الزامات اصلی

نوع باتری ترجیحی

منطق انتخاب

ذخیره انرژی خورشیدی

عمر طولانی ({0}}} سال) ، ایمنی بالا (عملکرد در فضای باز/بلند مدت) ، هزینه کم ، شارژ با فرکانس بالا و تخلیه

LFP

عمر چرخه (2000+ بار) با چرخه زندگی20-} سال فتوولتائیک سازگار است. در محیط های درجه حرارت/مرطوب در فضای باز ایمن تر و قابل اطمینان تر است. و هزینه کامل چرخه کم است.

ذخیره انرژی خانگی / تجاری

ایمن (سناریوهای خانگی) ، ظرفیت بزرگ ، نگهداری کم

LFP

از خطرات آتش سوزی خودداری کنید (خانواده ها نسبت به ایمنی بسیار حساس هستند). نیازی به جایگزینی مکرر نیست (کاهش هزینه های نگهداری) .

وسایل نقلیه برقی (اتومبیل های مسافربری)

استقامت (چگالی انرژی) ، عملکرد دمای پایین (بازار شمالی)

NCM/NCA

چگالی انرژی بالا (300 WH/kg) می تواند عمر باتری را به 600 کیلومتر+افزایش دهد. عمر باتری در دمای پایین زمستان شمالی کمتر تخریب می شود {3 {}}

وسایل نقلیه برقی (وسایل نقلیه تجاری)

چرخه طولانی (شارژ و تخلیه یک بار در روز ، بیش از 5 سال) ، کم هزینه

LFP

وسایل نقلیه تجاری نیازهای دامنه کم دارند ({0}}} km) اما نیاز به چرخه بالا (بیش از 1500 بار) ، بنابراین LFP مناسب تر است {3.

دستگاه های قابل حمل

سبک وزن (اندازه کوچک) ، قابل حمل و استفاده کوتاه مدت

NCM/NCA

چگالی انرژی بالا (سبک تر و نازک تر با همان ظرفیت) ، مناسب برای بانک های انرژی خورشیدی ، منبع تغذیه در فضای باز (1-2 kwh) و غیره .

دمای پایین / مناطق بسیار سرد

شارژ طبیعی و تخلیه در دماهای پایین (مانند مناطق با ارتفاع زیاد)

NCM/NCA

این هنوز هم می تواند به طور پایدار در زیر درجه-20 درجه کار کند ، اما LFP به کمک گرمایش نیاز دارد (افزایش مصرف انرژی را افزایش می دهد) .

نیروگاه بزرگ ذخیره انرژی

ظرفیت بزرگ (سطح MWH) ، زندگی فوق العاده طولانی (10 سال +) ، کاملاً بی خطر

LFP

سرمایه گذاری واحد بزرگ است ، بنابراین هزینه ها باید کنترل شوند. هنگامی که آتش سوزی در یک نیروگاه رخ می دهد ، عواقب آن جدی است ، بنابراین ایمنی اولویت است. عمر چرخه باید مطابق با دوره کار20- سال نیروگاه نیروگاه .