01 – ličio geležies fosfatas rodo augimo tendenciją

Ličio baterijos pasižymi mažu dydžiu, lengvumu, greitu įkrovimu ir ilgaamžiškumu. Tai galima pastebėti mobiliųjų telefonų ir automobilių baterijose. Šiuo metu dvi pagrindinės ličio baterijų rūšys yra ličio geležies fosfato baterijos ir trijų komponentų baterijos.

Dėl saugos reikalavimų lengvųjų automobilių ir specialios paskirties transporto priemonių srityje dažniau naudojamos pigesnės, brandesnės ir saugesnės gamybos technologijos ličio geležies fosfato baterijos. Keleivinių automobilių srityje plačiai naudojamos didesnės savitosios energijos trijų komponentų ličio baterijos. Naujuose pranešimuose teigiama, kad ličio geležies fosfato baterijų dalis lengvųjų automobilių srityje padidėjo nuo mažiau nei 20 % iki maždaug 30 %.

Ličio geležies fosfatas (LiFePO4) yra viena iš dažniausiai naudojamų katodinių medžiagų ličio jonų akumuliatoriams. Jis pasižymi geru terminiu stabilumu, maža drėgmės absorbcija ir puikiu įkrovimo bei iškrovimo ciklo našumu esant pilnai įkrautai būsenai. Tai yra tyrimų, gamybos ir plėtros dėmesio centre energijos ir energijos kaupimo ličio jonų akumuliatorių srityje. Tačiau dėl savo struktūros apribojimų ličio jonų akumuliatoriai su ličio geležies fosfatu kaip teigiama medžiaga pasižymi prastu laidumu, lėtu ličio jonų difuzijos greičiu ir prastu iškrovimo našumu žemoje temperatūroje. Dėl to ankstyvųjų transporto priemonių, aprūpintų ličio geležies fosfato akumuliatoriais, rida buvo maža, ypač esant žemai temperatūrai.

Siekiant proveržio ištvermės ridos srityje, ypač po to, kai naujų energijos transporto priemonių subsidijavimo politika iškėlė didesnius reikalavimus transporto priemonių ištvermės ridai, energijos tankiui, energijos suvartojimui ir kitiems aspektams, nors ličio geležies fosfato akumuliatoriai rinkoje pasirodė anksčiau, didesnio energijos tankio trinariai ličio akumuliatoriai palaipsniui tapo pagrindine naujų energijos keleivinių transporto priemonių rinkos dalimi. Iš naujausio pranešimo matyti, kad nors ličio geležies fosfato akumuliatorių dalis keleivinių transporto priemonių srityje atsigavo, ličio trinarių akumuliatorių dalis vis dar sudaro apie 70 %.

02 – saugumas yra didžiausias privalumas

Nikelio kobalto aliuminis arba nikelio kobalto manganas paprastai naudojami kaip anodinės medžiagos trijų komponentų ličio baterijoms, tačiau didelis medžiagų aktyvumas ne tik lemia didelį energijos tankį, bet ir kelia didelę saugumo riziką. Neišsami statistika rodo, kad 2019 m. naujų energijos transporto priemonių savaiminio užsidegimo avarijų skaičius buvo minimas 14 kartų daugiau nei 2018 m., o tokie prekių ženklai kaip „Tesla“, „Weilai“, „BAIC“ ir „Weima“ iš eilės sukėlė savaiminio užsidegimo avarijas.

Iš avarijos matyti, kad gaisras daugiausia kyla įkrovimo metu arba iškart po įkrovimo, nes ilgalaikio veikimo metu akumuliatoriaus temperatūra pakyla. Kai trinarės ličio baterijos temperatūra viršija 200 °C, teigiama medžiaga lengvai skyla, o oksidacijos reakcija sukelia greitą šiluminį išsiveržimą ir smarkų degimą. Ličio geležies fosfato olivino struktūra užtikrina aukštą temperatūros stabilumą, o išsiveržimo temperatūra siekia 800 °C, o dujų gamyba yra mažesnė, todėl jis yra santykinai saugesnis. Dėl šios priežasties, atsižvelgiant į saugos sumetimus, nauji energijos autobusai paprastai naudoja ličio geležies fosfato baterijas, o nauji energijos autobusai, naudojantys trinares ličio baterijas, laikinai negali patekti į naujų energijos transporto priemonių katalogą reklamai ir naudojimui.

Neseniai dvi „Changan Auchan“ elektromobilių versijos naudojo ličio geležies fosfato akumuliatorius, kurie skiriasi nuo įprastų automobilių gamybos įmonių modelių. „Changan Auchan“ siūlo du modelius – visureigį ir miniveną. „Chang'an Auchan“ tyrimų instituto generalinio direktoriaus pavaduotojas Xiong Zewei žurnalistui sakė: „Tai reiškia, kad po dvejų metų pastangų „Auchan“ oficialiai įžengė į elektros energijos erą.“

Kalbėdamas apie ličio geležies fosfato akumuliatorių naudojimo priežastis, Xiongas teigė, kad naujų energijos transporto priemonių saugumas visada buvo vienas iš vartotojų „skausmų taškų“, taip pat labiausiai susirūpinimą keliantis įmonių. Atsižvelgiant į tai, naujojo automobilio ličio geležies fosfato akumuliatorių blokas išlaikė ribinius bandymus: kaitinimą liepsnoje virš 1300 °C, stovėjimą žemoje temperatūroje –20 °C, stovėjimą 3,5 % druskos tirpale, 11 kN išorinio slėgio smūgio bandymus ir kt., ir pasiekė „keturių nebijančių“ akumuliatoriaus saugos sprendimą: „nebijo karščio, nebijo šalčio, nebijo vandens, nebijo smūgio“.

Remiantis pranešimais, „Changan Auchan x7ev“ aprūpintas nuolatinio magneto sinchroniniu varikliu, kurio maksimali galia yra 150 kW, o jo ištvermės rida – daugiau nei 405 km, ir itin ilgaamžiu akumuliatoriumi, kurio ciklinis įkrovimas trunka 3000 kartų. Įprastoje temperatūroje užtrunka tik pusvalandį, kad būtų galima įveikti daugiau nei 300 km ištvermės ridą. „Tiesą sakant, dėl stabdymo energijos atkūrimo sistemos egzistavimo, transporto priemonės ištvermė važiuojant miesto sąlygomis gali siekti apie 420 km“, – pridūrė Xiong.

Remiantis Pramonės ir informacinių technologijų ministerijos išleistu naujuoju energijos transporto priemonių pramonės plėtros planu (2021–2035 m.) (projektas komentarams), iki 2025 m. naujų energijos transporto priemonių pardavimai sudarys apie 25 %. Galima pastebėti, kad naujų energijos transporto priemonių dalis ateityje ir toliau didės. Šiame kontekste tradicinės nepriklausomos prekės ženklų transporto priemonės, įskaitant „Chang'an Automobile“, spartina naujų energijos transporto priemonių rinkos formavimąsi.