Lifepo₄ baterija vs nca/ncm baterija

Dimenzije usporedbe

Lifepo₄ baterija (LFP)

Ternarna litij baterija (NCM/NCA)

Logika temeljne razlike

Sigurnost

Prednosti su očite: temperatura toplinske odljeva je visoka (oko {200-250 stupanj), i nije lako uhvatiti se ili eksplodirati kada je izložena visokoj temperaturi, probijanju ili ekstruziji; Čak i ako postoji kratak spoj, uglavnom se manifestira kao dim, a ne otvoreni plamen .

Slabiji: termička odljevna temperatura je niska (oko 150-200 stupanj), a visoka temperatura ili punkcija mogu lako pokrenuti "termičku reakciju lančane lance" (pozitivna elektroda otpuštanja kisika + izgaranje elektrolita), što ima veći rizik od požara .

Pozitivna elektroda LifePO₄ ne sadrži kisik (stabilna struktura), a ternarna pozitivna elektroda sadrži metalne okside (lako oslobađa kisik na visokoj temperaturi kako bi se pomoglo izgaranje) .

Život ciklusa

Prednosti su očite: trajanje ciklusa naboja i pražnjenja može doseći 2000-3000 na sobnoj temperaturi (preostali kapacitet veći od ili jednak 80%); Neki visokokvalitetni proizvodi mogu prelaziti 5000 puta (kao što je LFP na razini energije) .

Slabiji: život ciklusa 1000-1500 puta (preostali kapacitet veći ili jednak 80%); High-Nickel Ternary (poput NCM811) ima kraći život (o 800-1000 Times) .

Kristalna struktura ternarnih materijala sklona je prašenici zbog širenja/kontrakcije volumena tijekom punjenja i pražnjenja, dok je lifepo₄ struktura stabilnija (olivinska struktura) .

Gustoća energije

Nedostaci: gustoća energije jedne ćelije je oko 150-200 wh/kg; Razina sustava (uključujući kućište, BMS) je oko 100-150 wh/kg .

Prednosti su značajne: gustoća energije s jednim ćelijama 200-300 wh/kg; Razina sustava 150-250 wh/kg (High-Nickel NCM može doći do 300+) .

Ternarni materijali imaju veći teorijski kapacitet (e . g . NCM Pozitivni kapacitet elektrode je oko 150-220 mah/g, LFP je oko 170 mAh/g) i veća gustoća .

Učinkovitost punjenja i pražnjenja

Viši (85%-90%), manje prigušivanja učinkovitosti tijekom punjenja i pražnjenja visoke struje (pogodno za punjenje i pražnjenje visokog frekvencija) .

Učinkovitost LFP -a je visoka (85%-95%), ali je nešto bolja od LFP -a pri visokoj brzini i pražnjenja (kao što je iznad 1C) (zbog nižeg unutarnjeg otpora) .

Razlike su male i obje mogu zadovoljiti potrebe većine scenarija .

Prilagodljivost visoke i niske temperature

Izvrsna stabilnost visoke temperature: stabilne performanse ispod 60 stupnjeva, sporo propadanje kapaciteta;

Nedostaci niske temperature: kapacitet pada na 70% -80% na -10 stupnju i pada na 50% -60% na -20 stupnju (potrebna pomoć za grijanje) .

Prednost niske temperature: 70% -80% kapaciteta može se održavati na stupnju -20, a više od 50% može se održavati na -30 stupnju (nije potrebno dodatno grijanje);

Nedostatak visoke temperature: propadanje kapaciteta ubrzava se iznad 40 stupnjeva, a dugoročna visoka temperatura može lako dovesti do termičkih otpada .

Na ionsku vodljivost ternarnih materijala manje utječe niska temperatura, a na ionsku migraciju LifePO₄ značajno se smanjuje na niskoj temperaturi .

Koštati

Prednosti su očite: niski trošak materijala (bez kobalta, nikla, jeftinog željeza/fosfora), monomerni trošak je 20% -30% niži od ternarnog; Potpuni životni ciklus (izračunan brojem ciklusa) je veći od 50% niži .

Visoki trošak: Cobalt (čini se 40% -50% materijalnih troškova) i cijene nikla uvelike fluktuiraju (cijene kobalta u 2023. godinu bit će oko RMB 300, 000, više od 1, 000 puta od željeza); Visoki životni ciklus troškovi .

Pozitivni materijal za elektrode čini 60% troškova baterije . ternarni materijali oslanjaju se na metale visokih cijena, dok su LFP materijali jeftini i stabilni .

Ostale značajke

Nema memorijskog učinka, ne može se duboko isprazniti (na 20% preostala snaga ne utječe na život); Gustoća niske volumena (veći volumen istog kapaciteta) .

Nema memorijskog učinka, duboko pražnjenje (<20%) has a greater impact on life; high volume density (smaller volume at the same capacity).

--

Vrsta scene

Osnovni zahtjevi

Preferirana vrsta baterije

Logika odabira

Skladištenje solarne energije

Dugi život (8-10 godina), visoka sigurnost (vanjski/dugoročni rad), niski troškovi, visokofrekventno punjenje i otpuštanje

LFP

Život ciklusa (2000+ puta) kompatibilan je s 20- životnim ciklusom fotonapona; Sigurniji je i pouzdaniji u vanjskom visokim temperaturama/vlažnom okruženju; a trošak punog ciklusa je nizak .

Kućno / komercijalno skladištenje energije

Sigurni (kućni scenariji), veliki kapacitet, slabo održavanje

LFP

Izbjegavajte vatrene rizike (obitelji su vrlo osjetljive na sigurnost); Nema potrebe za čestim zamjenama (smanjite troškove održavanja) .

Električna vozila (putnički automobili)

Izdržljivost (gustoća energije), niska temperatura (sjeverno tržište)

NCM/NCA

Visoka gustoća energije (300 WH/kg) može povećati vijek trajanja baterije na 600 km+; Životni vijek baterije manje je degradiran u niskim temperaturama sjeverne zime .

Električna vozila (komercijalna vozila)

Dugi ciklus (punjenje i pražnjenje jednom dnevno, više od 5 godina), niske cijene

LFP

Komercijalna vozila imaju zahtjeve niskog raspona (200-300 km), ali visoki zahtjevi za ciklusom (više od 1.500 puta), tako da je LFP prikladniji .

Prijenosni uređaji

Lagana (mala veličina), prijenosna, kratkotrajna upotreba

NCM/NCA

Visoka gustoća energije (lakša i tanja u istom kapacitetu), pogodno za banke solarne energije, vanjske napajanja (1-2 kWh), itd. .

Niska temperatura / izuzetno hladna područja

Normalno punjenje i ispuštanje na niskim temperaturama (poput područja velike nadmorske visine)

NCM/NCA

Još uvijek može raditi stabilno ispod -20 stupnja, ali LFP je potrebna pomoć za grijanje (povećava potrošnju energije) .

Velika elektrana za skladištenje energije

Veliki kapacitet (razina MWH), ultra dugi život (10 godina +), apsolutno siguran

LFP

Jedna ulaganja je velika, pa se troškovi moraju kontrolirati; Jednom kada se požar dogodi u elektrani, posljedice su ozbiljne, pa je sigurnost prioritet; Život ciklusa mora uskladiti 20- radnog razdoblja elektrane .