La batterie de puissance est appelée le cœur d’un véhicule électrique ; la marque, le matériau, la capacité, les performances de sécurité, etc. de la batterie d'un véhicule électrique sont devenus des « dimensions » et des « paramètres » importants pour mesurer un véhicule électrique. Actuellement, le coût de la batterie d'un véhicule électrique représente généralement 30 à 40 % de l'ensemble du véhicule, ce qui peut être considéré comme un accessoire essentiel !
Actuellement, les principales batteries de puissance utilisées dans les véhicules électriques sur le marché sont généralement divisées en deux types : les batteries ternaires au lithium et les batteries au lithium fer phosphate. Ensuite, permettez-moi d’analyser brièvement les différences, les avantages et les inconvénients des deux batteries :
1. Différents matériaux :
La raison pour laquelle on l'appelle « lithium ternaire » et « phosphate de fer lithium » fait principalement référence aux éléments chimiques du « matériau de l'électrode positive » de la batterie de puissance ;
"Lithium ternaire" :
Le matériau de cathode utilise un matériau de cathode ternaire au lithium-nickel-cobalt-manganate (Li(NiCoMn)O2) pour les batteries au lithium. Ce matériau combine les avantages de l'oxyde de lithium-cobalt, de l'oxyde de lithium-nickel et du manganate de lithium, formant un système eutectique triphasé des trois matériaux. En raison de l’effet synergique ternaire, ses performances globales sont meilleures que n’importe quel composé combiné unique.
"Phosphate de fer et de lithium":
fait référence aux batteries lithium-ion utilisant du phosphate de fer lithium comme matériau de cathode. Ses caractéristiques sont qu'il ne contient pas d'éléments métalliques précieux tels que le cobalt, que le prix des matières premières est faible et que les ressources en phosphore et en fer sont abondantes dans la terre, il n'y aura donc aucun problème d'approvisionnement.
résumé
Les matériaux ternaires au lithium sont rares et augmentent avec le développement rapide des véhicules électriques. Leurs prix sont élevés et ils sont fortement contraints par les matières premières en amont. C'est une caractéristique du lithium ternaire à l'heure actuelle ;
Le phosphate de fer au lithium, car il utilise un rapport métaux rares/précieux plus faible et est principalement du fer bon marché et abondant, est moins cher que les batteries au lithium ternaire et est moins affecté par les matières premières en amont. C'est sa caractéristique.
2. Différentes densités d’énergie :
« Batterie au lithium ternaire » : en raison de l'utilisation d'éléments métalliques plus actifs, la densité énergétique des batteries au lithium ternaires traditionnelles est généralement (140 wh/kg ~ 160 wh/kg), ce qui est inférieur à celui des batteries ternaires avec un taux de nickel élevé ( 160 Wh/kg～180 Wh/kg); une certaine densité énergétique pondérale peut atteindre 180Wh-240Wh/kg.
« Phosphate de fer et de lithium » : la densité énergétique est généralement de 90 à 110 W/kg ; Certaines batteries innovantes au lithium fer phosphate, telles que les batteries à lame, ont une densité énergétique allant jusqu'à 120 W/kg-140 W/kg.
résumé
Le plus grand avantage de la « batterie au lithium ternaire » par rapport au « phosphate de fer au lithium » est sa densité énergétique élevée et sa vitesse de charge rapide.
3. Adaptabilité différente de la température :
Résistance aux basses températures :
Batterie au lithium ternaire : la batterie au lithium ternaire a d'excellentes performances à basse température et peut maintenir environ 70 % à 80 % de la capacité normale de la batterie à -20.°C.
Phosphate de fer lithium : Ne résiste pas aux basses températures : Lorsque la température est inférieure à -10°C,
Les batteries au lithium fer phosphate se dégradent très rapidement. Les batteries au lithium fer phosphate ne peuvent maintenir qu'environ 50 à 60 % de leur capacité normale à -20 °C.°C.
résumé
Il existe une grande différence d'adaptabilité à la température entre la « batterie au lithium ternaire » et la « batterie au lithium fer phosphate » ; le « phosphate de fer lithium » est plus résistant aux températures élevées ; et la « batterie au lithium ternaire » résistante aux basses températures a une meilleure durée de vie dans les régions du nord ou en hiver.
4. Différentes durées de vie :
Si la capacité restante/capacité initiale = 80 % est utilisée comme point final du test, testez :
Les batteries au lithium fer phosphate ont une durée de vie plus longue que les batteries au plomb et les batteries au lithium ternaire. La « durée de vie la plus longue » de nos batteries au plomb montées sur véhicules n'est qu'environ 300 fois ; la batterie ternaire au lithium peut théoriquement durer jusqu'à 2 000 fois, mais en utilisation réelle, la capacité diminuera à 60 % après environ 1 000 fois ; et la durée de vie réelle des batteries au lithium fer phosphate est de 2 000 fois, il y a encore 95 % de capacité à l'heure actuelle et sa durée de vie conceptuelle atteint plus de 3 000 fois.
résumé
Les batteries de puissance constituent le summum technologique des batteries. Les deux types de batteries au lithium sont relativement durables. Théoriquement, la durée de vie d’une batterie ternaire au lithium est de 2 000 cycles de charge et décharge. Même si nous le chargeons une fois par jour, il peut durer plus de 5 ans.
5. Les prix sont différents :
Étant donné que les batteries au lithium fer phosphate ne contiennent pas de métaux précieux, le coût des matières premières peut être très faiblement réduit. Les batteries au lithium ternaires utilisent du manganate de lithium-nickel-cobalt comme matériau d'électrode positive et du graphite comme matériau d'électrode négative, de sorte que le coût est beaucoup plus élevé que celui des batteries au lithium fer phosphate.
La batterie ternaire au lithium utilise principalement le matériau de cathode ternaire de « manganate de lithium-nickel-cobalt » ou « d'aluminate de lithium-nickel-cobalt » comme électrode positive, utilisant principalement du sel de nickel, du sel de cobalt et du sel de manganèse comme matières premières. L'« élément cobalt » présent dans ces deux matériaux cathodiques est un métal précieux. Selon les données des sites Web concernés, le prix de référence national du cobalt métal est de 413 000 yuans/tonne, et avec la réduction des matériaux, le prix continue d'augmenter. À l'heure actuelle, le coût des batteries ternaires au lithium est de 0,85 à 1 yuan/wh, et il augmente actuellement avec la demande du marché ; le coût des batteries au lithium fer phosphate qui ne contiennent pas d'éléments métalliques précieux n'est que d'environ 0,58 à 0,6 yuan/wh.
résumé
Étant donné que le « phosphate de fer et de lithium » ne contient pas de métaux précieux tels que le cobalt, son prix n'est que de 0,5 à 0,7 fois celui des batteries ternaires au lithium ; le prix bon marché est un avantage majeur du phosphate de fer et de lithium.
Résumer
La raison pour laquelle les véhicules électriques ont prospéré ces dernières années et représentent l’orientation future du développement automobile, offrant aux consommateurs une expérience de plus en plus meilleure, est en grande partie due au développement continu de la technologie des batteries de puissance.
Heure de publication : 28 octobre 2023
