Прорыв в технологии литий-железо-фосфатных батарей в США: плотность энергии аналогична плотности энергии тройных литиевых батарей

Недавно последние новости американской компании по производству аккумуляторов ONE показали, что она разработала литий-железо-фосфатную батарею с весом и плотностью энергии, аналогичными тройным литиевым батареям. Однако литий-железо-фосфатная батарея ONE не будет запущена в производство до конца 2024 года.

Название этого аккумуляторного изделия — Aries II, а заряженная емкость аккумуляторной батареи — 71,5-киловатт-час. Весовая плотность энергии его ячеек достигает 162 Втч/кг, что соответствует весовой плотности энергии 160,7 Втч/кг на уровне аккумуляторной батареи.
Плотность энергии является важным показателем производительности батареи, которая представляет собой средний объем или массу электрической энергии, выделяемой батареей.
В связи с тем, что запас хода транспортных средств на новых источниках энергии в основном зависит от доступной электроэнергии и общего энергопотребления транспортного средства (мощность запаса=доступной электроэнергии/потребление энергии), максимальный одиночный запас хода транспортных средств на новых источниках энергии в основном определяется плотность энергии батареи при условии, что потребление энергии остается неизменным, а объем и вес аккумуляторной батареи остаются строго ограниченными.

Итак, какова глобальная плотность энергии аккумуляторной батареи ONE?

Согласно мировому списку аккумуляторных блоков с самой высокой и самой низкой плотностью энергии, производимых компанией Battery Design, лидером является китайская компания NIO Motors. Аккумуляторная батарея для предстоящей установки NIO ET7 имеет емкость 150-киловатт-часов, вес 575 килограммов (1268 фунтов) и плотность энергии 260,9 Втч/кг. Согласно руководству пользователя от NIO Automotive, в этой батарее используется тройной положительный электрод с высоким содержанием никеля и полутвердый электролит.

Далее следует батарея Kirin эпохи Нингде, в которой используется материал тройного положительного электрода с высоким содержанием никеля и максимальная плотность энергии по весу составляет 255 Втч/кг.
Весовая плотность энергии аккумуляторной батареи емкостью 82 кВтч на Tesla Model 3 и Model Y составляет 171 Втч/кг при использовании тройных цилиндрических литий-ионных батарей, поставляемых Panasonic из Японии. Модификация Porsche Taycan Turbo S 2019 года оснащена аккумуляторной батареей емкостью 93,4-киловатт-часа и весом 630 килограммов (1389 фунтов) и использует тройную литиевую батарею Soft Pack, предоставленную LG New Energy из Южной Кореи. Аккумуляторный блок имеет вес и плотность энергии 148,3 Втч/кг.

Для лезвийных аккумуляторов BYD также используется система материалов из литий-железо-фосфата. BYD Han EV имеет аккумуляторную батарею емкостью 85,4 кВт и весит 592 кг (1305 фунтов). На уровне аккумуляторной батареи плотность энергии веса составляет 144,2 Втч/кг.
У BYD Dolphins есть два аккумуляторных блока на выбор. Максимальный заряд составляет 44,9 градуса, масса 308,6 кг или 680 фунтов, а плотность энергии веса 145,5 Втч/кг. Аккумуляторный блок тюленей имеет больший вес и плотность энергии. Конструкция CTB позволяет аккумуляторному блоку весить 558 килограммов (1230,2 фунта), иметь емкость 82,56-киловатт-часа и плотность энергии по весу 148 Втч/кг.
Видно, что по сравнению с литий-железо-фосфатными пластинчатыми аккумуляторами BYD аккумуляторные продукты ONE имеют даже больше преимуществ. Один из них также заявил, что по сравнению с тройными литиевыми батареями батареи Aries II стоят на 25 процентов дешевле и имеют более длительный срок службы.
Однако аккумуляторные блоки производства ONE не будут запущены в производство до конца 2024 года. На данный момент нет новостей о том, какая модель автомобиля будет оснащена этим аккумулятором. Единственная компания, которая будет проинформирована о том, что они будут использовать ОДИН продукт, - это Bollinger, новое автомобильное подразделение в Соединенных Штатах, но компания будет использовать аккумуляторные продукты Aries вместо Aries II.

По имеющимся данным, батареи Aries подходят для грузовых автомобилей уровней от 3 до 6 с 3000 циклами работы, а Aries II подходят для легковых автомобилей и легких грузовиков, но их долговечность снижается на 33,3 процента при 2000 циклах.
Однако преимущество ONE перед конкурентами заключается в локализации производства. Это позволит любому автомобилю, использующему продукцию компании и соответствующему Закону о сокращении инфляции (IRA), иметь право на полный налоговый кредит. Кроме того, это также собственная компания по производству аккумуляторов в США.
Предполагается, что ONE будет производить эти литий-железо-фосфатные аккумуляторы в Ван-Бюрен-Тауне, штат Мичиган, рядом с автомобильными заводами Ford, General Motors и Stratus.

Компания ONE может показаться неизвестной, но на самом деле у нее большой потенциал. В июле 2020 года бывший инженер Иджаз обанкротившейся компании по производству аккумуляторов A123 в США основал энергетическую компанию под названием «Наша следующая энергия». Почти одна шестая из 315 сотрудников One — бывшие сотрудники A123, включая главного операционного директора.
Цель Иджаза — управлять компанией, специализирующейся на литий-железо-фосфатных батареях, тем самым устраняя три основных препятствия на пути широкомасштабного использования электромобилей в Соединенных Штатах: беспокойство по поводу пробега, проблемы безопасности аккумуляторов и отсутствие гигантов по производству аккумуляторов, с которыми можно было бы конкурировать. Ningde Times, LG и Panasonic.
В настоящее время One привлекла 355 миллионов долларов от инвесторов, включая Breakthrough Energy Ventures Билла Гейтса, BMW Ventures и Франклина Темплтона, при оценке компании в 1,2 миллиарда долларов. Прошлой осенью правительство Мичигана предоставило одной компании не менее 220 миллионов долларов наличными и налоговые льготы на строительство завода по производству аккумуляторов стоимостью 1,6 миллиарда долларов, расположенного в пригороде Детройта, с планами начать производство в 2024 году.