LIFEPO₄ Batteri VS NCA/NCM -batteri

Sammenligningsdimensjoner

LifePo₄ Battery (LFP)

Ternary litiumbatteri (NCM/NCA)

Kjerneforskjellslogikk

Sikkerhet

Fordelene er åpenbare: den termiske løpstemperaturen er høy (omtrent 200-250 grad), og det er ikke lett å få fyr eller eksplodere når den blir utsatt for høy temperatur, punktering eller ekstrudering; Selv om det er en kortslutning, manifesterer det seg for det meste som røyk i stedet for åpne flammer .

Svakere: Den termiske løpstemperaturen er lav (omtrent 150-200 grad), og høy temperatur eller punktering kan lett utløse en "termisk løpekjedereaksjon" (positiv elektrode oksygenfrigjøring + elektrolyttforbrenning), som har en høyere risiko for brann .

LifePo₄ -positiv elektrode inneholder ikke oksygen (stabil struktur), og den ternære positive elektroden inneholder metalloksider (lett å frigjøre oksygen ved høy temperatur for å hjelpe forbrenning) .

Syklusliv

Fordelene er åpenbare: ladnings- og utladningssyklusens levetid kan nå 2000-3000 ganger ved romtemperatur (gjenværende kapasitet større enn eller lik 80%); Noen produkter av høy kvalitet kan overstige 5000 ganger (for eksempel energilagringsnivå LFP) .

Svakere: Cycle Life 1000-1500 ganger (forblir kapasitet større enn eller lik 80%); High-nickel ternary (som NCM811) har et kortere levetid (omtrent 800-1000 ganger) .

Krystallstrukturen til ternære materialer er utsatt for pulverisering på grunn av volumutvidelse/sammentrekning under lading og utslipp, mens LifePo₄ -strukturen er mer stabil (olivinstruktur) .

Energitetthet

Ulemper: Enkeltcelle energitetthet er omtrent 150-200 wh/kg; Systemnivå (inkludert foringsrør, BMS) handler om 100-150 wh/kg .

Fordelene er betydningsfulle: encelle energitetthet 200-300 wh/kg; System-nivå 150-250 wh/kg (high-nickel ncm kan nå 300+) .

Ternære materialer har høyere teoretisk kapasitet (e . g . ncm positiv elektrodekapasitet er omtrent 150-220 mAh/g, LFP er omtrent 170 mAh/g) og større tetthet {{4}

Lading og utladningseffektivitet

Høyere (85%-90%), mindre effektivitetsdemping under høy strømlading og utskrivning (egnet for høyfrekvent lading og utlading) .

Effektiviteten til LFP er høy (85%-95%), men det er litt bedre enn LFP ved høy rate lading og utladning (for eksempel over 1c) (på grunn av lavere intern motstand) .

Forskjellene er små og begge kan imøtekomme behovene til de fleste scenarier .

Høy og lav temperaturtilpasningsevne

Utmerket høy temperaturstabilitet: Stabil ytelse under 60 grader, sakte kapasitetsforfall;

Mangler med lav temperatur: Kapasiteten synker til 70% -80% ved -10 grad, og synker til 50% -60% ved -20 grad (varmehjelp påkrevd) .

Lav temperaturfordel: 70% -80% av kapasiteten kan opprettholdes ved -20 grad, og mer enn 50% kan opprettholdes ved -30 grad (ingen ekstra oppvarming kreves);

Ulemper for høy temperatur: Kapasitetsforfall akselererer over 40 grader, og langsiktig høy temperatur kan lett føre til termisk løpsrisiko .

Ioneledningsevnen til ternære materialer påvirkes mindre av lav temperatur, og ionemigrasjonshastigheten for livspo₄ avtar betydelig ved lav temperatur .

Koste

Fordelene er åpenbare: lave materialkostnader (ingen kobolt, nikkel, billig jern/fosfor), monomerkostnad er 20% -30% lavere enn ternary; Full livssykluskostnad (beregnet etter antall sykluser) er mer enn 50% lavere .

Høye kostnader: kobolt (utgjør 40% -50% av materialkostnadene) og nikkelprisene svinger sterkt (koboltprisene i 2023 vil være omtrent RMB 300, 000 per tonn, mer enn 1, 000 ganger det av jern); Kostnader for høye livssykluser .

Det positive elektrode-materialet utgjør 60% av batterikostnaden . ternære materialer er avhengige av høye prisede metaller, mens LFP-materialer er billige og stabile .

Andre funksjoner

Ingen minneeffekt, kan utskrives dypt (til 20% gjenværende kraft påvirker ikke livet); Lav volumtetthet (større volum med samme kapasitet) .

Ingen minneeffekt, dyp utslipp (<20%) has a greater impact on life; high volume density (smaller volume at the same capacity).

--

Scenetype

Kjernekrav

Foretrukket batteritype

Utvalgslogikk

Lagring av solenergi

Lang levetid (8-10 år), høy sikkerhet (utendørs/langvarig drift), lave kostnader, høyfrekvente lading og utslipp

LFP

Cycle Life (2000+ ganger) er kompatibel med 20- års livssyklus for fotovoltaikk; Det er tryggere og mer pålitelig i utendørs høye temperatur/fuktige miljøer; og kostnaden for full syklus er lav .

Husholdning / kommersiell energilagring

Trygt (hjemmescenarier), stor kapasitet, lite vedlikehold

LFP

Unngå brannrisiko (familier er svært følsomme for sikkerhet); Ingen behov for hyppig erstatning (reduser vedlikeholdskostnader) .

Elektriske kjøretøyer (personbiler)

Utholdenhet (energitetthet), ytelse med lav temperatur (Northern Market)

NCM/NCA

Høy energitetthet (300 WH/kg) kan øke batteriets levetid til 600 km+; Batterilevetiden er mindre nedbrutt i de lave temperaturene i den nordlige vinteren .

Elektriske kjøretøyer (kommersielle kjøretøy)

Lang syklus (lading og utladning en gang om dagen, mer enn 5 år), lave kostnader

LFP

Kommersielle kjøretøy har krav om lav rekke

Bærbare enheter

Lett (liten størrelse), bærbar, kortvarig bruk

NCM/NCA

Høy energitetthet (lettere og tynnere med samme kapasitet), egnet for solenergi -banker, utendørs strømforsyning (1-2 kwh), etc .

Lav temperatur / ekstremt kalde områder

Normal lading og utladning ved lave temperaturer (for eksempel områder i stor høyde)

NCM/NCA

Det kan fortsatt fungere stabilt under -20 grad, men LFP trenger oppvarmingshjelp (øker energiforbruket) .

Stor energilagring av kraftstasjon

Stor kapasitet (MWh-nivå), ultra-langt liv (10 år +), helt trygt

LFP

Enkeltinvesteringen er stor, så kostnadene må kontrolleres; Når en brann oppstår i et kraftverk, er konsekvensene alvorlige, så sikkerheten er prioriteringen; Cycle Life må samsvare med 20- årets driftsperiode for kraftverket .