01 – литий темір фосфатының өсу үрдісі байқалады

Литий батареясының кішігірім өлшемі, жеңіл салмағы, жылдам зарядталуы және беріктігі сияқты артықшылықтары бар. Мұны ұялы телефон батареясы мен автомобиль батареясынан көруге болады. Олардың ішінде литий темір фосфаты батареясы және үштік материал батареясы қазіргі уақытта литий батареясының екі негізгі саласы болып табылады.

Қауіпсіздік талаптары бойынша, жеңіл автомобильдер мен арнайы мақсаттағы көліктер саласында арзанырақ, салыстырмалы түрде жетілген және қауіпсіз өнім технологиясы бар литий темір фосфаты қуатты батареясы жоғары қарқынмен қолданылды. Жоғары меншікті энергиясы бар үштік литий батареясы жеңіл автомобильдер саласында кеңінен қолданылады. Жаңа хабарландыруларда жеңіл автомобильдер саласындағы литий темір фосфаты батареяларының үлесі бұрынғы 20%-дан аз болса, шамамен 30%-ға дейін өсті.

Литий темір фосфаты (LiFePO4) - литий-ионды аккумуляторлар үшін жиі қолданылатын катодты материалдардың бірі. Ол жақсы термиялық тұрақтылыққа, ылғал сіңіру қабілетінің төмендеуіне және толық зарядталған күйде заряд разрядтау циклінің тамаша өнімділігіне ие. Ол қуат және энергия сақтау литий-ионды аккумуляторлар саласындағы зерттеулердің, өндірістің және әзірлемелердің басты назарында. Дегенмен, өзіндік құрылымының шектеулілігіне байланысты, оң материал ретінде литий темір фосфаты бар литий-ионды аккумулятордың өткізгіштігі нашар, литий ионының диффузия жылдамдығы баяу және төмен температурада разрядтау өнімділігі нашар. Бұл литий темір фосфаты аккумуляторымен жабдықталған алғашқы көліктердің, әсіресе төмен температура жағдайында, төмен жүріс жылдамдығына әкеледі.

Төзімділік жүгірісінің серпілісін іздеу үшін, әсіресе жаңа энергия көліктерін субсидиялау саясаты көліктің төзімділік жүгірісіне, энергия тығыздығына, энергия тұтынуына және басқа да аспектілеріне жоғары талаптар қойғаннан кейін, литий темір фосфат аккумуляторы нарықты ертерек иеленгенімен, энергия тығыздығы жоғары үштік литий аккумуляторы біртіндеп жаңа энергия жолаушылар көлігі нарығының негізгі ағымына айналды. Соңғы хабарландырудан жолаушылар көлігі саласындағы литий темір фосфат аккумуляторының үлесі қалпына келгенімен, литий үштік аккумуляторының үлесі әлі де шамамен 70% екенін көруге болады.

02 – қауіпсіздік – ең үлкен артықшылық

Никель-кобальт алюминийі немесе никель-кобальт-марганец әдетте үштік литий батареяларына арналған анодтық материалдар ретінде қолданылады, бірақ материалдардың жоғары белсенділігі тек жоғары энергия тығыздығын ғана емес, сонымен қатар жоғары қауіпсіздік тәуекелдерін де тудырады. Толық емес статистика 2019 жылы жаңа энергия көліктерінің өздігінен тұтану оқиғаларының саны 2018 жылмен салыстырғанда 14 есе көп айтылғанын және Tesla, Weilai, BAIC және Weima сияқты брендтер өздігінен тұтану оқиғаларын қатарынан тудырғанын көрсетеді.

Апат салдарынан өрт негізінен зарядтау процесінде немесе зарядтаудан кейін пайда болатынын көруге болады, себебі батарея ұзақ уақыт жұмыс істеген кезде температура көтеріледі. Үштік литий батареясының температурасы 200°C-тан жоғары болғанда, оң материал оңай ыдырайды, ал тотығу реакциясы тез термиялық ағып кетуге және қатты жануға әкеледі. Литий темір фосфатының оливин құрылымы жоғары температура тұрақтылығын қамтамасыз етеді, ал оның ағып кету температурасы 800°C-қа жетеді және газ өндірісі азаяды, сондықтан ол салыстырмалы түрде қауіпсіз. Сондықтан да қауіпсіздік мәселелеріне сүйене отырып, жаңа энергетикалық автобустар әдетте литий темір фосфат батареяларын пайдаланады, ал үштік литий батареяларын пайдаланатын жаңа энергетикалық автобустар уақытша жаңа энергетикалық көліктер каталогына енбейді және жарнамалау және қолдану үшін уақытша кіре алмайды.

Жақында Changan Auchan компаниясының екі электр көлігі литий темір фосфат батареясын қабылдады, бұл автомобильдерге бағытталған жалпы көлік кәсіпорындарынан өзгеше. Changan Auchan компаниясының екі моделі - жол талғамайтын көлік және MPV. Chan'an Auchan зерттеу институтының бас директорының орынбасары Сюн Цзэвэй тілшіге: «Бұл Auchan компаниясының екі жылдық күш-жігерден кейін ресми түрде электр энергиясы дәуіріне аяқ басқанын білдіреді», - деді.

Литий темір фосфаты аккумуляторының неліктен қолданылатынына келетін болсақ, Сюн жаңа энергия көліктерінің қауіпсіздігі әрқашан пайдаланушылардың «ауыртпалықтарының» бірі болғанын, сондай-ақ кәсіпорындардың ең көп алаңдайтын мәселесі болғанын айтты. Осыған байланысты, жаңа көлікпен тасымалданатын литий темір фосфаты аккумуляторы 1300°C-тан жоғары жалынмен пісіру, – 20°C төмен температурада тұру, 3,5% тұз ерітіндісінде тұру, 11 кН сыртқы қысым соққысы және т.б. шекті сынақтан өтті және «ыстықтан, суықтан, судан, соққыдан қорықпайтын» «төрт қорғаныссыз» аккумулятор қауіпсіздігі шешіміне қол жеткізді.

Хабарламаларға сәйкес, Changan Auchan x7ev максималды қуаты 150 кВт болатын тұрақты магнитті синхронды қозғалтқышпен жабдықталған, оның жүру қашықтығы 405 км-ден асады және 3000 рет циклдік зарядтау мүмкіндігі бар өте ұзақ қызмет ететін батареямен жабдықталған. Қалыпты температурада 300 км-ден астам жүру қашықтығын толықтыру үшін жарты сағат қана қажет. «Шын мәнінде, тежеу ​​энергиясын қалпына келтіру жүйесінің болуына байланысты көліктің жүру қашықтығы қалалық жұмыс жағдайында шамамен 420 км-ге жетеді», - деп қосты Сюн.

Индустрия және ақпараттық технологиялар министрлігі жариялаған жаңа энергия көліктері саласын дамыту жоспарына (2021-2035 жылдар) сәйкес (пікір қалдыру үшін жоба), 2025 жылға қарай жаңа энергия көліктерінің сатылымы шамамен 25%-ды құрайды. Жаңа энергия көліктерінің үлесі болашақта да арта беретінін көруге болады. Осы тұрғыда, соның ішінде Чанъань автокөлігін қоса алғанда, дәстүрлі тәуелсіз брендті көлік кәсіпорындары жаңа энергия көліктері нарығының орналасуын жеделдетуде.